О единственности слабого решения смешанной задачи для интегро-дифференциального уравнения агрегации
В. Ф. Вильданова Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы, ул. Октябрьской революции, 3a, 450000, г. Уфа, Россия
Аннотация:
В известной работе A. Bertozzi, D. Slepcev (2010)
установлено существование и единственность решения смешанной
задачи для уравнения агрегации
$$u_t-\triangle A(x, u)+{\rm
div}(u\nabla K \ast u)=0,$$
описывающего эволюцию колонии бактерий
в ограниченной выпуклой области
$\Omega$. В данной работе
доказывается существование решения и единственность смешанной
задачи для более общего уравнения
$$\beta(x,u)_t={\rm div}(\nabla
A(x,u)-\beta(x,u)G(u))+f(x,u).$$
Слагаемое
$f(x,u)$ в уравнении
моделирует процессы "рождения – уничтожения" бактерий. Класс
интегральных операторов
$G(v)$ достаточно широк и содержит, в
частности, операторы свертки
$\nabla K \ast u$. Векторное ядро
$g(x,y)$ оператора
$G(v)$ может иметь особенности.
Доказательство единственности решения из работы A. Bertozzi,
D. Slepcev опирается на факт сохранения "массы"
$\int_\Omega
u(x,t)dx=const$ бактерий и использует выпуклость области и
свойства оператора сверки. Наличие в уравнении "неоднородности"
$f(x,u)$ нарушает сохранение "массы". Предложенное в работе
доказательство единственности пригодно для неоднородного
уравнения, не использует выпуклость области
$\Omega$.
Ключевые слова:
уравнение агрегации, интегро-дифференциальное уравнение, глобальное решение, единственность решения.
УДК:
517.946.4
MSC: 35К20,
35К55,
35К65 Поступила в редакцию: 19.04.2018