Эта публикация цитируется в
4 статьях
Существование и построение анизотропных решений многомерного уравнения нелинейной диффузии. II
Г. А. Рудых,
Э. И. Семенов Институт динамики систем и теории управления СО РАН
Аннотация:
Для многомерного уравнения нелинейной диффузии
$u_t=\nabla\cdot(u^\lambda\nabla u)$, $u\overset{\triangle}\to{=}u({\mathbf x},t)\colon\Omega\times\overline{\mathbb R}^+\to\mathbb R^+$,
$\mathbf x\in\mathbb R^n$, предложена оригинальная форма решений
$$
u(\mathbf x,t)=[\lambda[\frac12(\mathbf x,A_1(t)\mathbf x)+(\mathbf x,\mathbf B_1(t))+C_1(t)]^p_++\lambda[\frac12(\mathbf x,A_2(t)\mathbf x)+(\mathbf x,\mathbf B_2(t))+C_2(t)]]_+^{1/\lambda},
$$
с помощью которой исследование исходного уравнения сведено к изучению конечномерной переопределенной (число уравнений превосходит число искомых функций, подлежащих определению) системе алгебро-дифференциальных уравнений (АДУ). Здесь
$A_k(t)$ – вещественные симметричные матрицы с элементами
$a_{kij}(t)\in C^1(\overline{\mathbb R}^+)$,
$\mathbf B_k(t)$ – вектор-столбцы с компонентами
$b_{ki}(t)\in C^1(\overline{\mathbb R}^+)$ и
$C_k(t)\in C^1(\overline{\mathbb R}^+)$ – скалярные функции;
$\Omega\subset\mathbb R^n$ – ограниченная область;
$\mathbb R^+=(0,\infty)$;
$\lambda,p\in\mathbb R$;
$\lambda,p\ne0$;
$k=1,2$.
В силу специфики задачи исследование предъявленной системы АДУ распадается на два независимых случая:
$p\ne2$,
$p=2$. При определенных предположениях доказано, что задача Коши для изучаемой системы АДУ обладает решением, отличным от тривиального как при
$p\ne2$, так и при
$p=2$. На основе этого результата найдено многопараметрическое семейство новых точных неавтомодельных анизотропных по пространственным переменным, явных неотрицательных решений исследуемого уравнения. Основное внимание уделено изучению уравнений быстрой
$(-1<\lambda<0)$ и предельной (
$\lambda=-1$,
$n=2$) диффузии. Библиогр. 3.
УДК:
517.956+
517.958 Статья поступила: 19.11.1998