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

Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2023, том 44, номер 3, страницы 58–66 (Mi vkam611)

Эта публикация цитируется в 2 статьях

МАТЕМАТИКА

Нелокальная краевая задача для уравнения с производными дробного порядка с различными началами

Лиана М. Энеева

Институт прикладной математики и автоматизации, Кабардино-Балкарский научный центр РАН

Аннотация: Рассматривается линейное обыкновенное дифференциальное уравнение дробного порядка с композицией лево- и правосторонних операторов дробных производных в главной части. Уравнения, содержащие композицию операторов дифференцирования дробного порядка с различными началами, появляются при моделировании различных физических и геофизических явлений. К их появлению приводит использование понятия эффективной скорости изменения параметров моделируемых процессов. В частности, уравнения рассматриваемого в работе вида возникают при описании диссипативных колебательных систем. Дробное дифференцирование понимается в смысле Римана-Лиувилля и Герасимова-Капуто. Для исследуемого уравнения изучается нелокальная краевая задача. Нелокальное краевое условие задано в форме интегрального оператора от искомого решения. При определенном условии на ядро оператора, фигурирующего в нелокальном условии, рассматриваемая задача эквивалентно редуцируется к интегральному уравнению Фредгольма второго рода. Найдены достаточные условия разрешимости исследуемой задачи, включающее интегральное ограничение на переменный потенциал. В качестве следствия получено неравенство Ляпунова для решений рассматриваемой нелокальной задачи. Показано, что возникающее в решении задачи условие на ядро интегрального оператора из нелокального условия, является необходимым, в том смысле, что при нарушении этого условия единственность решения задачи теряется.

Ключевые слова: уравнение с дробными производными с различными началами, нелокальная краевая задача, производная Римана–Лиувилля, производная Герасимова–Капуто, неравенство Ляпунова.

УДК: 517.27.2

MSC: Primary 26A33; Secondary 34B05

DOI: 10.26117/2079-6641-2023-44-3-58-66



© МИАН, 2024