Начально-краевая задача с граничным условием третьего рода для дифференциального уравнения высокого четного порядка вырождающегося на границе
In this work, we formulate and investigate an initial-boundary value problem with third-type
boundary conditions for a degenerate partial differential equation of high even order in a rectangular
domain. Using the Fourier method based on the separation of variables, we derive a spectral
problem for an ordinary differential equation. By applying the Green’s function method, this problem
is equivalently reduced to a Fredholm integral equation of the second kind with a symmetric
kernel, from which the existence of eigenvalues and a system of eigenfunctions for the spectral
problem follows. Using the obtained integral equation and Mercer’s theorem, we prove the uniform
convergence of certain bilinear series depending on the found eigenfunctions. The order of the Fourier
coefficients is established. The solution to the studied problem is expressed as a Fourier series in terms
of the eigenfunctions of the spectral problem. The uniqueness of the solution is proved using the
energy integrals method. An estimate for the solution is obtained, implying its continuous dependence
on the given functions.
1. Франкль Ф. И. Избранные труды по газовой динамике. М.: Наука, 1973. – 711 с.
2. Франкль Ф. И. О баковом водозаборе из быстрых мелких рек// Труды Киргизского государствен-
ного университета. 1953, Т. 2, С. 33-45.
3. Векуа И. Н. Обобщенные аналитические функции. М.: Физматгиз, 1959. – 628 с.
4. Маховер Е. В. Изгиб пластинки переменной толщины с острым краем// Ученые записки ЛГПИ им.
Герцена. 1957, №17, Вып. 2, С. 28-39.
5. Маховер Е. В. О спектре собственных частот пластинки с острым краем// Ученые записки ЛГПИ
им. Герцена. 1958, №197, С. 113-118.
6. Нахушев А. М. Уравнения математический биологии. М.: Высшая школа, 1995. – 301 c.
7. Байкузиев К. Б., Каланов Б. С. О разрешимости смешанной задачи для уравнения высшего по-
рядка, вырождающегося на границе области// В сборнике: Краевые задачи для дифференциальных
уравнений. Ташкент: Фан, 1972, №2, С. 40-54; 1973, №3, С. 65-73.
8. Байкузиев К. Б. Смешанная задача для одного уравнения высшего порядка, вырождающегося на
границе области// Дифференциальные уравнения, 1984, Том 20, №1, С. 7-14.
9. Urinov A. K. and Azizov M. S. On the Solvability of an Initial–Boundary Value Problem for a High
Even Order Partial Differential Equation Degenerating on the Domain Boundary// Journal of Applied
and Industrial Mathematics, 2023, Vol. 17, No. 2, pp. 414-426.
10. Irgashev B. Yu. Mixed problem for higher-order equations with fractional derivative and degeneration in
both variables// Ukrainian Mathematical Journal, 2023, Vol.74, No.10, March, pp. 1328-1338.
11. Irgashev B. Yu. Boundary value problem for a degenerate equation with a Riemann-Liouville operator//
Наносистемы: физика, химия, математика, 2023, Т. 14, Вып. 5, pp. 511-517.
12. Уринов А. К., Усмонов Д. А. Об одной задаче для уравнения смешанного типа четвертого порядка,
вырождающегося внутри и на границе области // Вестник Удмуртского университета. Математика.
Механика. Компьютерные науки. 2023, Т. 33, Вып. 2, С. 312-1328.
13. Уринов А. К., Орипов Д. Д. О разрешимости одной начально-граничной задачи для вырождающе-
гося уравнения высокого четного порядка, Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2023,
№4, С. 621-644.
14. Азизов М. С. Начально-граничная задача для уравнения в частных производных высокого четного
порядка с оператором Бесселя в прямоугольнике, Научный вестник НамГУ, 2022, №10, С. 3-11.
15. Уринов А. К., Усмонов Д. А. Об одной задаче для уравнения смешанного типа четвертого порядка,
вырождающегося внутри и на границе области, Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют.
науки, 2023, Т. 33, Вып 2, С. 312-328.
16. Наймарк М. А. Линейные дифференциальные операторы. М.: Наука, 1969. 528 с.
17. Михлин С. Г. Лекции по линейным интегральным уравнениям. М.: Физматлит, 1959. 232 с.
18. Бейтмен Г., Эрдейи А. Высшие трансцендентные функции. Т. I. М.: Наука, 1965. 294 с.
19. Орипов Д. Д. О корректности одной начально-граничной задачи для вырождающегося уравнения
в частных производных высокого четного порядка// NamDU Ilmiy axborotnomasi, 2024, №10, -С.
88-96.
20. Орипов Д. Д. Исследование одной начально-граничной задачи для вырождающегося уравнения в
частных производных высокого четного порядка// Bulletin of the Institute of Mathematics, 2024, Vol.
7, №5, pp. 105-116.
Copyright (c) 2025 «ACTA NUUz»

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.






.jpg)

1.png)





