О начально-краевой задаче для нелокального параболического уравнения с нелокальным граничным условием
Аннотация
Рассмотрено нелинейное нелокальное параболическое уравнение ut = Δu + a(x,t)ur∫Ωup(y,t)dy - b(x,t)uq для (x,t) ∈ Ω × (0,+∞) с нелинейным нелокальным граничным условием u(x,t)|∂Ω × (0,+∞) = ∫Ωk(x,y,t)ul(y,t)dy и начальными данными u(x,0) = u0(x), x ∈ Ω, где r, p, q, l - положительные постоянные; Ω - ограниченная область в пространстве Rn с гладкой границей ∂Ω. Неотрицательные функции a(x,t) и b(x,t) определены при x ∈ Ω, t ≥ 0 и локально непрерывны по Гёльдеру, неотрицательная непрерывная функция k(x,y,t) определена при x ∈ ∂Ω, y ∈ Ω, t ≥ 0, неотрицательная непрерывная функция u0(x) - при x ∈ Ω и удовлетворяет условию u0(x) = ∫Ωk(x,y,0)u0t(y)dy при x ∈ ∂Ω. Изучены классические решения. Для доказательства существования локального максимального решения рассмотрена регуляризация исходной задачи. Установлены существование локально го решения регуляризованной задачи и сходимость ее решений к локальному максимальному решению исходной задачи. Введены понятия верхнего и нижнего решений. Показано, что верхнее решение не меньше нижнего. Для нетривиальных начальных функций при выполнении определенных условий на данные задачи установлена положительность решений. Как следствие положительности решений и принципа сравнения решений доказана теорема единственности решения.
Литература
- Deng K. Comparison principle for some nonlocal problems. Quart. Appl. Math. 1992. Vol. 50, issue 3. P. 517–522. DOI: 10.1090/qam/1178431.
- Lin Z., Liu Y. Uniform blowup profiles for diffusion equations with nonlocal source and nonlocal boundary. Acta Math. Sci. 2004. Vol. 24, issue 3. P. 443– 450. DOI: 10.1016/S0252-9602(17)30168-6.
- Wang Y., Mu C., Xiang Z. Properties of positive solution for nonlocal reaction-diffusion equation with nonlocal boundary. Bound. Value Probl. 2007. Vol. 2007. P. 1–12. Article ID: 064579. DOI: 10.1155/2007/64579.
- Cui Z., Yang Z. Roles of weight functions to a nonlinear porous medium equation with nonlocal source and nonlocal boundary condition. J. Math. Anal. Appl. 2008. Vol. 342, issue 1. P. 559–570. DOI: 10.1016/j.jmaa.2007.11.055.
- Mu C., Liu D., Zhou S. Properties of positive solutions for a nonlocal reaction-diffusion equation with nonlocal nonlinear boundary condition. J. Korean Math. Soc. 2010. Vol. 47, No. 6. P. 1317–1328. DOI: 10.4134/JKMS.2010.47.6.1317.
- Gladkov A., Guedda M. Blow-up problem for semilinear heat equation with absorption and a nonlocal boundary condition. Nonlinear Anal. 2011. Vol. 74, No. 13. P. 4573– 4580. DOI: 10.1016/j.na.2011.04.027.
- Zhong G., Tian L. Blow up problems for a degenerate parabolic equation with nonlocal source and nonlocal nonlinear boundary condition. Bound. Value Probl. 2012. Vol. 2012. P. 1–14. DOI: 10.1186/1687-2770-2012-45.
- Gladkov A., Guedda M. Semilinear heat equation with absorption and a nonlocal boundary condition. Appl. Anal. 2012. Vol. 91, issue 12. P. 2267–2276. DOI: 10.1080/00036811.2011.601297.
- Fang Z. B., Zhang J., Yi S.-C. Roles of weight functions to a nonlocal porous medium equation with inner absorption and nonlocal boundary condition. Abstr. Appl. Anal. 2012. Vol. 2012. P. 1–16. DOI: 10.1155/2012/326527.
- Fang Z. B., Zhang J. Influence of weight functions to a nonlocal p-Laplacian evolution equation with inner absorption and nonlocal boundary condition. J. Inequal. Appl. 2013. Vol. 2013. P. 1–10.
- Fang Z. B., Zhang J. Global and blow-up solutions for the nonlocal p-Laplacian evolution equation with weighted nonlinear nonlocal boundary condition. J. Integral Equ. Appl. 2014. Vol. 26, No. 2. P. 171–196. DOI: 10.1216/JIE-2014-26-2-171.
- Pao C. V. Nonlinear Parabolic and Elliptic Equations. New York : Plenum Press, 1992.
- Kahane C. S. On the asymptotic behavior of solutions of parabolic equations. Czechoslovak Math. J. 1983. Vol. 33, issue 2, No. 108. P. 262–285.
- Ladyzhenskaja О. А., Solonnikov V. A., Ural’ceva N. N. Lineinye i kvazilineinye uravneniya parabolicheskogo tipa [Linear and quasilinear equations of parabolic type]. Mosсow : Nauka, 1967 (in Russ.).
Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:
- Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
- Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
- Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).