RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Известия высших учебных заведений. Математика // Архив

Изв. вузов. Матем., 2022, номер 6, страницы 60–66 (Mi ivm9784)

О нелокальной задаче для гиперболического уравнения с параболическим вырождением

А. В. Тарасенко, Ю. О. Яковлева

Самарский государственный технический университет, ул. Молодогвардейская, д. 244, г. Самара, 443100, Россия

Аннотация: В характеристической области исследована нелокальная задача для дифференциального уравнения в частных производных второго порядка. Заданное уравнение является уравнением двух независимых переменных $x$, $y$ гиперболического типа в полуплоскости [4] $y>0$ с параболическим вырождением при $y=0$. Линия параболического вырождения $y=0$ представляет собой геометрическое место точек возврата характеристических кривых.
Новизна постановки задачи заключается в том, что в краевом условии содержится линейная комбинация операторов $D_{0x}^{\alpha}$ и $D_{x1}^{\alpha}$, которые при $\alpha>0$ являются операторами дробного дифференцирования порядка $\alpha$, а при $\alpha<0$ совпадают с оператором дробного в смысле Римана–Лиувилля интегрирования порядка $\alpha$. Для различных значений порядков операторов, входящих в краевое условие, доказана однозначная разрешимость поставленной задачи. При доказательстве широко используются свойства операторов дробного интегро-дифференцирования и свойства гипергеометрической функции Гаусса. Решение поставленной задачи дается в явном виде.

Ключевые слова: краевая задача, операторы дробного интегрирования и дробного дифференцирования, уравнение Эйлера–Дарбу, гипергеометрическая функция.

УДК: 517.95

Поступила: 19.08.2021
Исправленный вариант: 17.10.2021
Принята к публикации: 23.12.2021

DOI: 10.26907/0021-3446-2022-6-60-66


 Англоязычная версия: Russian Mathematics (Izvestiya VUZ. Matematika), 2022, 66:6, 48–53


© МИАН, 2024