Abstract

We consider the second initial boundary-value problem for a certain class of second-order integro-differential PDE with integral operator. The connection of its solution with the solution of the standard second linear initial boundary-value problem for the hyperbolic equation is shown. Thus, the nonlinear problem is reduced to a standard linear problem, whose numerical solution can be obtained, for example, by the Fourier method or Galerkin method. The article provides examples of five integro-differential equations for various integral operators as particular representatives of the class of integro-differential equations for a better understanding of the problem. The application of the main theorem to these examples is shown. Some simple natural requirement is imposed on the integral operator; so, in four cases out of five the problem’s solution satisfies some phase constraint. The form of these constraints is of particular interest for the further research.

Highlights

  • The nonlinear problem is reduced to a standard linear problem, whose numerical solution can be obtained, for example, by the Fourier method or Galerkin method

  • Some simple natural requirement is imposed on the integral operator; so, in four cases out of five the problem’s solution satisfies some phase constraint

  • The form of these constraints is of particular interest for the further research

Read more

Summary

Вспомогательные утверждения

Известно [11, 14], что для произвольного T > 0 на множестве ΩT = [0, l] × [0, T ] существует дважды непрерывно дифференцируемая по своим переменным функция z(x, t) – решение гиперболического уравнения 2-го порядка со вторыми краевыми и начальными условиями zt′′t(x, t) = zx′′x(x, t) + b(x)z(x, t), zx′ (0, t) = zx′ (l, t) = 0,. Где F1 – функция, дважды непрерывно дифференцируемая относительно своих переменных, такая что интеграл существует для любой функции w(x, t), имеющей непрерывные вторые производные по обеим переменным. В случае, если в качестве w(x, t) в (1.4) используется функция z(x, t) – решение задачи (1.1)–(1.3), то соответствующую P [z] функцию переменной t будем записывать без индекса: P (t) ≡ Pz(t) или просто P для простоты и удобства записи. Где F2 – функция непрерывная относительно своих аргументов, такая, что интеграл существует для любой функции w(x, t), имеющей непрерывные вторые производные по обеим переменным. Что если функции F2 и w(x, t) заданы, то всегда можно выбрать и зафиксировать T > 0 так, чтобы функция q(t) была ограничена на отрезке t ∈ [0, T ]

Теорема о связи решений начально-краевых задач
Примеры
P d dt

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.