МАТЕМАТИКА
Интегральное уравнение с ядром Теплица-Ганкеля и неоднородностью в линейной части
С. Н. Асхабовab a Чеченский государственный педагогический университет
b Чеченский государственный университет им. А.А.Кадырова, Российская Федерация, 364024, Грозный, ул. Асланбека Шерипова, 32
Аннотация:
В конусе
$Q_0 = \{u(x): u \in C[0, \infty), u(0) = 0$ и
$u(x) > 0$ при
$x > 0\}$ рассматривается интегральное уравнение $u^\alpha(x) = \int_0^x [p(x - t) + q(x + t)]u(t)dt + f(x)$ с ядром Теплица-Ганкеля
$p(x - t) + q(x + t)$ и неоднородностью
$f(x)$ в линейной части. Уравнения такого вида с разностными, суммарными и суммарно-разностными ядрами возникают при решении многих задач гидроаэродинамики, теории упругости, популяционной генетики, в теории лучистого равновесия и переноса тепла излучением и др. При этом с теоретической и прикладной точек зрения особый интерес представляют неотрицательные непрерывные решения из конуса
$Q_0$. В случае
$\alpha > 1$ найдены условия на ядро и неоднородность, при которых указанное интегральное уравнение имеет единственное решение во всем классе
$Q_0$. Без дополнительных ограничений на заданные функции доказано, что это решение можно найти методом последовательных приближений пикаровского типа в некотором полном весовом метрическом пространстве. Для последовательных приближений установлена оценка скорости их сходимости к точному решению в терминах весовой метрики. При этом важную роль играют полученные в работе двусторонние априорные оценки решения. Приведены примеры, иллюстрирующие полученные результаты. При
$0 < \alpha < 1$ показано, что данное уравнение не имеет, как и в линейном случае (при
$\alpha = 1$), решений в конусе
$Q_0$.
Ключевые слова:
уравнение Вольтерра, ядро Теплица-Ганкеля, неоднородность, степенная нелинейность, априорные оценки.
УДК:
517.968
MSC: 45G10;
47G05 Поступила в редакцию: 19.03.2024
Исправленный вариант: 15.04.2024
Принята в печать: 23.05.2024
DOI:
10.21638/spbu01.2024.404