Научные статьи
Свойства одного матрично-дифференциального оператора высокого порядка
В. И. Усков ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова»
Аннотация:
В статье рассматривается линейный матрично-дифференциальный оператор
$n$-го порядка вида
$\mathbb{A}^n.$ Устанавливается операторный аналог бинома Ньютона, с помощью которого для операторов
$\mathbb{A}^n$ и
$(\tilde{\mathbb{A}}^{-1})^n$ получено аналитическое выражение. Приводится лемма о решении линейного уравнения, которая применяется при исследовании абстрактной задачи Коши для алгебро-дифференциального уравнения в банаховом пространстве с кубом оператора
$A$ при старшей производной. Оператор
$A$ обладает свойством иметь
$0$ нормальным собственным числом. Методом каскадного расщепления уравнения и условий на, соответственно, уравнения и условия в подпространствах меньших размерностей определены условия существования, единственности решения, и найдено это решение. Как приложение, полученные результаты при
$n=3$ применяются при решении смешанной задачи для уравнения в частных производных четвертого порядка. К таким уравнениям относится обобщенное волновое уравнение на мелкой воде, обобщенное уравнение Лиувилля.
Ключевые слова:
линейный матрично-дифференциальный оператор, высокий порядок,
$0$-нормальное собственное число, алгебро-дифференциальное уравнение, банахово пространство, уравнение в частных производных четвертого порядка.
УДК:
517.953
MSC: 35G16. Поступила в редакцию: 17.02.2022
DOI:
10.20310/2686-9667-2022-27-138-175-182