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时间:2019-05-21
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1、维混合型双曲——半抛物方程的问题摘要:本文提出了两类维混合型双曲——半抛物型偏微分方程及其柯西问题,利用公式和带不等式,导出此问题的先验模估计。再利用先验模估计证明解的唯一性,解与初值函数和自由函数的连续依赖性。利用幂级数的一致收敛性证明解的存在性。关键字:维混合型双曲——半抛物型偏微分方程,问题,先验模估计,唯一性,连续依赖性,存在性。1、问题的提出设函数满足下列方程和初值条件:问题Ⅰ其中,,,,,,,,,,,。是已知连续可微函数,是未知连续可微函数。问题Ⅱ问题Ⅲ2,主要结构定理1、设是初值问题Ⅱ的解,如果存在,则
2、对于依赖于的常数,满足如下先验模估计:,其中,,。定理2、设是初值问题Ⅲ的解,如果存在,则对于依赖于的常数,满足先验模估计:证明:对方程两边乘以并在上积分,得把式左端的被积函数化成散度形式,对式左端利用公式进行简化,是左端记为I,得{其中表示的边界,表示上的单位外法向量,分别是与轴正向夹角,若用表示的侧面,则=。又因为,所以,有.因为的侧面的解析式为,所以上的单位外法向量可以表示为从而将其代入的表达式,得.将、式代入式,得利用带不等式,得.记利用不等式把上式代入式,得.取,.则式成立。定理3、设∩是初值问题Ⅰ的解,则
3、对于依赖于的常数,满足先验模估计:,定理4、双曲—抛物型方程问题Ⅰ至多有一个解.证明:设问题Ⅰ有两个解,,令,则满足对应于的问题Ⅰ,利用能量模估计式得故即,所以,因为所以,所以,即,所以问题Ⅰ有唯一解.定理5、任取,则对于任意给定的,均存在,只要对应于和,和的解和就满足.证明:记,则满足问题Ⅰ,于是式成立..取,得式成立.所以问题Ⅰ的解连续地依赖于.解的存在性由于和是未知函数,我们在证明问题Ⅰ解的存在性时,应先证明和的存在性。因为,当时,.,当时,.由式,得,将+式整理,得,因为和是连续函数,所以和存在唯一。定理6、
4、设、,,及满足,,,,则问题Ⅱ的解存在。证明:因为所以级数收敛,所以绝对收敛.所以问题Ⅱ的解存在.定理7、设,,及满足,,,则问题Ⅲ的解存在。证明:因为所以级数收敛,所以绝对收敛.所以问题Ⅲ的解存在.3、参考文献[1]数学物理方程,王明新编著,清华大学出版社,2005.[2]偏微分方程,郇中丹、黄海洋编,高等教育出版社.[3]数学物理方程讲义,姜尚礼、陈亚渐等,高等教育出版社,1996.[4]数学物理方程,王元明、管平,东南大学出版社.[5]偏微分方程,陈祖墀,第二版,中国科学技术大学出版社,2003.[6]积分方程
5、,张石生,重庆出版社,1988.Abstract:Theessayputsforwardatypeofn+1dimensionhyperbolic-parabolicpartialdifferentialequationandCauchyproblem,andthenderivesthequestions’energymodeestimate.Testifythesolution’suniqueness,thecontinuousdependenceofprimiaryfunctionandfreedomfuncti
6、onbyusingenergymodeestimate.Keywords:n+1dimensionhyperbolic-parabolicpartialdifferentialequation,Cauchyproblem,energymodeestimate,uniqueness,continuousdependence.
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