Об определении функции источника в квазилинейных параболических задачах с точечными условиями переопределения

Бесплатный доступ

Рассматривается вопрос о корректности в пространствах Соболева обратной задачи об определении функции источников в квазилинейной параболической системе второго порядка. Проблемы подобного вида возникают при описании процессов тепломассопереноса, диффузионных процессов, процессов фильтрации и во многих других областях. Главная часть оператора линейна. Неизвестные функции, зависящие от времени, входят в нелинейную правую часть. В том числе в этот класс задач входят и коэффициентные обратные задачи об определении младших коэффициентов в параболическом уравнении или системе. В качестве условий переопределения рассматриваются значения решения в некотором наборе внутренних точек. В качестве краевых условий берутся условия Дирихле или условия задачи с косой производной. Задача рассматривается в ограниченной области с гладкой границей. Однако результаты допускают обобщения и на случай неограниченных областей таких, в которых соответствующие теоремы о разрешимости прямой задачи имеют место. Приведены условия, гарантирующие локальную по времени корректность задачи в классах Соболева. Условия на данные задачи минимальны. Полученные результаты являются точными. Задача сводится к операторному уравнению, существование решения которого доказывается при помощи априорных оценок и теоремы о неподвижной точке. Полученное решение обладает всеми обобщенными производными, входящими в уравнение, принадлежащими пространству Lp с p > n + 2 и обладает необходимой дополнительной гладкостью в некоторой окрестности точек переопределения.

Еще

Параболическое уравнение, обратная задача, тепломассоперенос, краевая задача, функция источников

Короткий адрес: https://sciup.org/147158953

IDR: 147158953   |   DOI: 10.14529/mmph170403

Список литературы Об определении функции источника в квазилинейных параболических задачах с точечными условиями переопределения

  • Marchuk, G.I. Mathematical Models in Environmental Problems/G.I. Marchuk//Studies in Mathematics and its Applications. -1986. -Vol. 16. -P. 5-6.
  • Прилепко, А.И. Теоремы разрешимости и метод Ротэ в обратных задачах для уравнения параболического типа. I/А.И. Прилепко, В.В. Соловьев//Дифференциальные уравнения. -1987. -Т. 23, № 10. -C. 1791-1799.
  • Afinogenova, O.A. Stabilization of the solution to the identification problem of the source function for a one-dimensional parabolic equation/O.A. Afinogenova, Yu.Ya. Belov, I.V. Frolenkov//Doklady Mathematics. -2009. -Vol. 79, Issue 1. -P. 70-72.
  • Белов, Ю.Я. О задаче идентификации функции источника для уравнения типа Бюргерса/Ю.Я. Белов, К.В. Коршун//Журнал Сибирского федерального университета. Серия «Математика и физика». -2012. -Т. 5, № 4. -С. 497-506.
  • Кулиев, М.А. Многомерная обратная задача для параболического уравнения в ограниченной области/М.А. Кулиев//Нелинейные граничные задачи. -2004. -В. 14. -C. 138-145.
  • Прилепко, А.И. О разрешимости обратных краевых задач определения коэффициента перед младшей производной в параболическом уравнении/А.И. Прилепко, В.В. Соловьев//Дифференц. уравнения. -1987. -Т. 23, № 1. -С. 136-143.
  • Guidetti, D. Asymptotic expansion of solutions to an inverse problem of parabolic type/D. Guidetti//Advances in Difference Equations. -2008. -Vol. 13, № 5-6. -P. 399-426.
  • Guidetti, D. Convergence to a stationary state of solutions to inverse problems of parabolic type/D. Guidetti//Discrete and continuous dynamical systems. Series S. -2013. -Vol. 6, Issue 3. -P. 711-722.
  • Prilepko, A. I. Methods for solving inverse problems in Mathematical Physics/A.I. Prilepko, D.G. Orlovsky, I.A. Vasin. -New-York: Marcel Dekker, Inc, 1999. -709 с.
  • Пятков, С. Г. О некоторых классах коэффициентных обратных задач для параболических систем уравнений/С.Г. Пятков, М.Л. Самков//Математические труды. -2012. -Т. 15, № 1. -C. 155-177.
  • Ozisik, M.N. Inverse Heat Transfer: Fundamentals and Applications/M.N. Ozisik, H.R.B. Orlande. -New York: Taylor & Francis. -2000. -314 p.
  • Mamonov, A. V. Point source identification in nonlinear advection-diffusion-reaction systems/A.V. Mamonov, Y-H. R. Tsai//Inverse Problems. -2013. -Vol. 29, no. 3. -р. 035009.
  • Трибель, Х. Теория интерполяции. Функциональные пространства. Дифференциальные операторы/Х. Трибель. -М.: Мир, 1980. -664 с.
  • Denk, R. Optimal Lp-Lq-estimates for parabolic boundary value problems with inhomogeneous data/R. Denk, M. Hieber, J. Prüss//Math. Z. -2007. -Vol. 257, Issue 1. -P. 193-224.
  • Ладыженская, О.А. Линейные и квазилинейные уравнения параболического типа/О.А. Ладыженская, В.А. Солонников, Н.Н. Уральцева. -М.: Наука. -1967. -736 с.
  • Amann, H. Compact embeddings of vector-valued Sobolev and Besov spaces/H. Amann//Glasnik matematicki. -2000. -III. Ser. 35, no.1. -P. 161-177.
Еще
Статья научная