Текущий выпуск Выпуск 1, 2024 Том 34

Исследование условий сохранения глобальной разрешимости операторных уравнений с помощью систем сравнения в виде функционально-интегральных уравнений в классе $\mathbf{C}[0;T]$

 pdf (385K)

Пусть $U$ — множество допустимых управлений, $T>0$ и задана шкала банаховых пространств $W[0;\tau]$, $\tau\in(0;T]$, такая, что множество сужений функций из $W=W[0;T]$ на $[0;\tau]$ совпадает с $W[0;\tau]$, $F[\cdot;u]\colon W\to W$ — управляемый вольтерров оператор, $u\in U$. Для операторного уравнения $x=F[x;u]$, $x\in W$, вводится система сравнения в форме функционально-интегрального уравнения в пространстве $\mathbf{C}[0;T]$. Устанавливается, что при естественных предположениях относительно оператора $F$ для сохранения (относительно малых вариаций правой части) глобальной разрешимости операторного уравнения достаточно сохранения глобальной разрешимости указанной системы сравнения. Сам по себе этот факт аналогичен некоторым результатам, установленным автором ранее. Центральный результат статьи составляет ряд признаков устойчивой глобальной разрешимости функционально-интегральных уравнений, упомянутых выше, без предположения типа локальной липшицевости правой части. В качестве содержательного примера, представляющего самостоятельный интерес, рассматривается нелинейная нестационарная система Навье–Стокса в пространстве $\mathbb{R}^3$.

Ключевые слова: эволюционное вольтеррово уравнение второго рода общего вида, функционально-интегральное уравнение, система сравнения, сохранение глобальной разрешимости, единственность решения, нелинейная нестационарная система Навье–Стокса
Цитата: Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки, 2024, т. 34, вып. 1, с. 109-136
DOI: 10.35634/vm240108

Investigation of conditions for preserving global solvability of operator equations by means of comparison systems in the form of functional-integral equations in $\mathbf{C}[0;T]$

Let $U$ be the set of admissible controls, $T>0$ and it be given a scale of Banach spaces $W[0;\tau]$, $\tau\in(0;T]$, such that the set of constrictions of functions from $W=W[0;T]$ to a closed segment $[0;\tau]$ coincides with $W[0;\tau]$; $F[\cdot;u]\colon W\to W$ be a controlled Volterra operator, $u\in U$. For the operator equation $x=F[x;u]$, $x\in W$, we introduce a comparison system in the form of functional-integral equation in the space $\mathbf{C}[0;T]$. We establish that, under some natural hypotheses on the operator $F$, the preservation of the global solvability of the comparison system pointed above is sufficient to preserve (under small perturbations of the right-hand side) the global solvability of the operator equation. This fact itself is analogous to some results which were obtained by the author earlier. The central result of the paper consists in a set of signs for stable global solvability of functional-integral equations mentioned above which do not use hypotheses similar to local Lipschitz continuity of the right-hand side. As a pithy example of special interest, we consider a nonlinear nonstationary Navier–Stokes system in the space $\mathbb{R}^3$.

Keywords: second kind evolutionary Volterra equation of general form, functional-integral equation, comparison system, preservation of global solvability, uniqueness of solution, nonlinear nonstationary Navier–Stokes system
Citation in English: Vestnik Udmurtskogo Universiteta. Matematika. Mekhanika. Komp'yuternye Nauki, 2024, vol. 34, issue 1, pp. 109-136

Журнал индексируется в Web of Science (Emerging Sources Citation Index)

Журнал индексируется в Scopus

Журнал входит в базы данных zbMATH, MathSciNet

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Журнал включен в перечень ВАК.

Электронная версия журнала на Общероссийском математическом портале Math-Net.Ru.

Журнал включен в Crossref