Смекни!
smekni.com

Локальная и нелокальная задачи для уравнения смешанного типа второго порядка с оператором Геллестедта (стр. 2 из 2)

.

В силу свойства функции Грина

и ядер системы (23), нетрудно убедиться, что система уравнений (23) допускает единственное решение в пространстве
[4].

Пусть теперь m > 0. Исключая

из системы уравнений (12) и (15), получаем интегродифференциальное уравнение относительно
:

, (24)

удовлетворяющее граничному условию

(25)

в случае задачи 1 и нелокальному условию

(26)

в случае задачи 2.

Интегрируя равенство (24) дважды от 0 до x, с учетом граничных условий (25), (26), получаем:

(27)

Преобразуем двойной интеграл в левой части равенства (27):

. (28)

Учитывая равенство (28) в (27), получаем:

(29)

где

. (30)

Преобразуем двойные интегралы в равенстве (30). В результате получим

,

.

Учитывая J3 и J4 в равенстве (30), окончательно будем иметь:

Откуда заключаем, что

. Таким образом, относительно
получим интегральное уравнение Фредгольма второго рода:

, (31)
где

.

Так как

, то обращая (31) через резольвенту R(x, t), будем иметь

, (31)

где

Полагая в равенстве (31) х=х0 и х=1, однозначно определим

,

, если выполнены условия

.

После определения функции

в области Ω1 приходим к задаче (1), (2) и
, которая на основании свойств функции Грина эквивалентно редуцируется к интегральному уравнению Вольтерра второго рода. В области Ω2 решение задачи 2 задается формулой (5).

Список литературы

Бицадзе А.В. Уравнения смешанного типа. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1959.

Трикоми Ф.О. О линейных уравнениях смешанного типа. М.: ОГИЗ, 1947.

Мюнтц Г. Интегральные уравнения //Л.-Н.ГТТИ. 1934. Т1.

Елеев В.А. Краевые задачи для нагруженного гиперболо-параболического уравнения с характеристической линией изменения типа // Украинский мат. журнал. Киев, 1995. Т.47, №12.