Краевая задача с оператором в краевых условиях для эллиптического дифференциально-операторного уравнения второго порядка
С. Я. Якубов,
Б. А. Алиев г. Баку
Аннотация:
Исследуется следующая задача в гильбертовом пространстве
$H$:
\begin{align}
Lu&\equiv u''(x)-Au(x)+A_1(x)u'(x)+A_2(x)u(x)=f(x),\quad x\in (a,b),
\label{1}\\
L_1u&\equiv u'(b)+Bu(a)+B_1u(b)=f_1,\notag\\
L_2u&\equiv u'(a)+C_1u(a)+C_2u(b)=f_2.\notag
\end{align}
Здесь
$A$ – позитивный оператор,
$A^{-1}$ – вполне непрерывный оператор в
$H$.
Оператор
$B$ непрерывно действует из
$H(A^{1/2})$ в
$H$ и из
$H(A)$ в
$H(A^{1/2})$.
$A_1(x)$ и
$A_2(x)$ при каждом фиксированном
$x\in[a,b]$ являются линейными замкнутыми операторами в
$H$, вполне подчиненными соответственно
$A^{1/2}$ и
$A$. Операторы
$B_1$,
$C_1$,
$C_2$ вполне непрерывно действуют из
$H(A^{1/2})$ в
$H$; операторы
$A^{1/2}B_1$,
$A^{1/2}C_1$,
$A^{1/2}C_2$ вполне непрерывно действуют из
$H(A)$ в
$H$. При таких естественных предположениях для задачи
\begin{align}
(L_0-\lambda I)u&\equiv u''(x)-(A+\lambda I)u(x)=0,
\label{2}\\
L_{10}u&\equiv u'(b)+Bu(a)=f_1,\notag\\
L_{20}u&\equiv u'(a)=f_2\notag
\end{align}
при достаточно больших
$\lambda>0$ доказывается теорема об изоморфизме, который осуществлялся оператором
$\{L_0-\lambda I,L_{10},L_{20}\}$ между пространством
$W^2_p(a,b;H(A),H)$ и прямой суммой пространства
$L_p(a,b;H)$ (
$p\geq1$) и соответствующих пространств следов. После этого, используя теорему об изоморфизме, для задачи \eqref{1}–\eqref{2} доказывается фредгольмовость. Даны приложения полученных результатов к дифференциальным уравнениям в частных производных эллиптического типа с нерегулярными краевыми условиями.
Библ. 26.
УДК:
517.98 Статья поступила: 19.01.1983