RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математические заметки СВФУ // Архив

Математические заметки СВФУ, 2022, том 29, выпуск 1, страницы 56–68 (Mi svfu342)

Математика

Многомерное дифференциальное уравнение второго порядка с квадратичной формой по первым производным

И. В. Рахмелевич

Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Аннотация: Исследовано многомерное дифференциальное уравнение в частных производных второго порядка с квадратичной формой по первым производным, при этом рассмотрены случаи как автономного уравнения, так и неавтономного уравнения, в котором коэффициенты квадратичной формы являются функциями независимых переменных. Выполнена редукция данного уравнения к обыкновенному дифференциальному уравнению, и получены решение типа бегущей волны, автомодельное решение и решения в виде квадратичного полинома и обобщенного полинома произвольной степени, а также приведены условия существования этих решений. Показано, что существует решение типа бегущей волны для неавтономного уравнения, которое не инвариантно относительно преобразования сдвига по независимым переменным. Доказана теорема об условиях аддитивного и мультипликативного разделения переменных в случае, когда матрица коэффициентов квадратичной формы относительно первых производных блочно-диагональная, а также для этого случая получены решения типа агрегированной бегущей волны. Данные решения являются обобщениями известных решений типа бегущей волны и зависят от линейных комбинаций по некоторым подмножествам множества независимых переменных. Исследована зависимость найденных решений от коэффициентов уравнения.

Ключевые слова: дифференциальное уравнение в частных производных, квадратичная нелинейность, решение типа бегущей волны, агрегированная бегущая волна, автомодельное решение.

УДК: 517.957

Поступила в редакцию: 25.05.2021
Принята в печать: 28.02.2022

DOI: 10.25587/SVFU.2022.68.65.005



© МИАН, 2024