RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки // Архив

Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2022, том 40, номер 3, страницы 16–27 (Mi vkam550)

Эта публикация цитируется в 3 статьях

МАТЕМАТИКА

О представлении решения уравнения диффузии с операторами Джрбашяна-Нерсесяна

Ф.Т. Богатырева

Институт прикладной математики и автоматизации КБНЦ РАН

Аннотация: В работе исследуется параболическое уравнение в частных производных с дробным дифференцированием по одной из двух независимых переменных, ассоциируемой со временем. Такие уравнения принято относить к классу уравнений дробной диффузии. Оператор дробного дифференцирования представляет собой линейную комбинацию двух операторов Джрбашяна-Нерсесяна. Основным результатом работы является теорема об общем представлении регулярных решений исследуемого уравнения в бесконечной полосе. В терминах функции Райта построено фундаментальное решение и изучены его основные свойства. В частности, доказаны формулы дробного дифференцирования, исследовано асимптотическое поведение и получены оценки для фундаментального решения и его производных при больших и малых значениях автомодельной переменной, доказана его положительность. Для построения общего решения использован метод функции Грина, адаптированный к уравнениям, содержащим операторы Джрбашяна-Нерсесяна. К частным случаям рассматриваемого уравнения относятся уравнения с производными Римана-Лиувилля и Герасимова-Капуто. Поэтому полученные результаты остаются справедливыми и для уравнений с этими операторами дробного дифференцирования и их комбинациями.

Ключевые слова: уравнение дробной диффузии, операторы Джрбашяна-Нерсесяна, дробная производная, функция Райта.

УДК: 517.951

MSC: Primary 35R11; Secondary 35A08

DOI: 10.26117/2079-6641-2022-40-3-16-27



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024