Эта публикация цитируется в
2 статьях
Дифференциальные уравнения и математическая физика
О задаче Дирихле для эллиптического уравнения
А. К. Гущин Математический институт им. В. А. Стеклова Российской академии наук, г. Москва, 119991, Россия
Аннотация:
Хорошо известно, что естественно возникающее из вариационных принципов и удобное в применении понятие обобщённого решения из соболевского пространства
$W_2^1$ задачи Дирихле для эллиптического уравнения второго порядка не является в буквальном смысле обобщением понятия классического решения: не любая непрерывная на границе области функция является следом функции из
$W_2^1$. Обобщение обоих этих понятий было предложено в 1976 году Валентином Петровичем Михайловым, памяти которого посвящена настоящая работа. В определении Михайлова граничное значение решения берется из
$L_2$; естественно обобщается это понятие и на случай граничной функции из
$L_p$,
$p > 1$. Впоследствии автором настоящей работы было доказано, что при выполнении не слишком обременительных условий такие решения обладают свойством
$(n-1)$-мерной непрерывности. Это свойство аналогично классическому определению равномерной непрерывности, но вместо значения функции в точке следует рассматривать её следы на мерах из специального класса, немного более узкого, чем класс мер Карлесона.
След функции на мере является элементом пространства
$L_p$ по этой мере.
$(n-1)$-мерная непрерывность означает, что следы на мерах близки, если близки эти меры. Определение близости мер учитывает близость (в специальном смысле) их носителей, а расстояние между следами (они элементы различных пространств) вводится с помощью погружения в пространство функций удвоенного числа переменных. Свойство
$(n-1)$-мерной непрерывности позволило дать другое, по форме весьма близкое к классическому определение решения —
$(n-1)$-мерно непрерывное решение. Как и понятия классического и обобщённого решений оно не требует условий гладкости границы рассматриваемой области.
В отличие от случаев классического и обобщённого решений задача Дирихле в постановке Михайлова и тем более с
$(n-1)$-мерно непрерывным решением исследована недостаточно полно. Прежде всего это относится к условиям на правую часть уравнения, при которых задача Дирихле разрешима. В работе приведён ряд новых результатов в этом направлении. Кроме того, обсуждаются условия на коэффициенты уравнения, границу ограниченной области, в которой рассматривается задача, и заданные граничные значения решений. При этом результаты о разрешимости и о граничном поведении решений сравниваются с аналогичными теоремами, относящимися к случаю классического и обобщённого решений, обсуждаются некоторые возникающие при таком сравнении нерешённые задачи.
Ключевые слова:
эллиптическое уравнение, задача Дирихле, функциональное пространство.
УДК:
517.956.223
MSC: 35J25 Поступила в редакцию 19/XII/2014
в окончательном варианте – 05/II/2014
DOI:
10.14498/vsgtu1383