Poisson和公式在分数阶热方程中的应用

本文利用Poisson和公式,证明了如下分数阶热方程(D_t~αlu=D_x~2u u(x1 0)=f(x))当f分别为周期函数和f∈S(■)时(速降函数空间),它们的热核满足关系H_t~α(x)=∑n=-∞H_t~α(x+n)进一步,我们把结论推广到更一般的分数阶微分方程和高维情形     

有限区间上的分数阶扩散-波方程定解问题与Laplace变换

求解了如下的分数阶扩散-波方程定解问题0Dαtu=2ux2,00,0<α≤2,u(0,t;α)=0,u(1,t;α)=θ(t),u(x,0+;α)=0,当1<α≤2时,还有ut(x,0+;α)=0.其中θ(t)是Heaviside单位阶跃函数,0Dαt为关于时间t的α阶Caputo分数阶导数算子,u=u(x,t;α)为时间t的因果函数(即t<0时恒为零的函数).利用Laplace变换的复围道积分反演和离散化反演及FoxH函数理论,给出在计算上对大的t和小的t分别适用的解的表达式.     

一个分数阶微分方程四点边值问题正解的存在性

本文研究下面的分数阶微分方程四点边值问题Dα0+u(t)+f(t,u(t))=0,0相似文献   

带有Riemann-Stieltjes积分边界条件的非线性奇异分数阶微分方程边值问题正解的存在性

本文主要研究下列带有Riemann-Stieltjes积分边值条件的奇异分数阶微分方程问题正解的存在性和多重性:{D_0~α+u(t)+βω(t)f(t,u(t))=0,0t1,u(0)=u'(0)=u'(0)=···=u~(n=2)(0)=0,u(1)=λ∫_0~ηg(s)u(s)dA(s),其中β0是参数,α2,n-1α≤n,0η≤1,0≤(λη~α)/α1,函数A(s)是有界变差函数,g∈L~1[0,1],D_(0+)~α是Riemann-Liouville分数阶微分;ω:(0,1)→(0,+∞)连续,ω∈L~1(0,1)且ω(t)在t=0和t=1处奇异,非线性项f:[0,1]×(0,+∞)→(0,+∞)连续且f(t,x)在x=0处奇异.本文首先给出了该问题的Green函数及其性质,然后在一些条件下,运用Green函数的性质和不动点指数理论,并利用相关线性算子的第一特征值,得到了问题正解的存在性和多重性.接下来,以注的形式,说明了一些相关的边值问题.最后,我们给出了相关的例子,来说明我们主要结果的实用性.     

一类非线性分数阶微分方程边值问题的正解

讨论以下非线性分数阶边值问题:^cD_(0+)cD_(0+)^αu(t)+λa(t)f(u(t))=0,0cD_(0+)cD_(0+)^α是Caputo导数,λ>0.利用Krasnoselskiis不动点定理,得到其正解存在与不存在的充分条件,最后给出一个例子验证我们的结论.     

变时间分数阶扩散方程的非一致时间网格有限差分方法

本文在非一致时间网格上,使用有限差分方法求解变时间分数阶扩散方程?α(x,t)u(x,t)/tα(x,t)-2u(x,t)/x2=f(x,t),0α(x,t)q≤1,证明了该方法在最大范数下的稳定性与收敛性,收敛阶为C(Δt2-q+h2).数值实例验证了理论分析的结果.     

一类带有分数阶微分边值条件的分数阶微分方程在奇异的和非奇异的情况下的唯一正解 [英文]

在这篇文章中,我们研究下列奇异的和非奇异的分数阶微分方程边值问题D^{\alpha}_{0+}u(t)+f(t, u(t))=0, t\in (0,1), 3<\alpha \leq4, u(0)=0, D^{\alpha-1}_{0+}u(0)=0, D^{\alpha-2}_{0+}u(0)=0, D^{\alpha-3}_{0+}u(1)=0.通过计算得到格林函数,通过应用半序集上的不动点定理和u_{0}凸算子不动点定理,得到正解的存在性和唯一性。     

非线性分数阶微分方程非奇异边值问题的多重正解

通过研究非线性分数阶微分方程边值问题D_(0+)~αu(t)+y(t,u(t))=0,0相似文献   

带有Riemann-Liouville分数阶导数的边值问题多正解的存在性(英文)

本文运用Avery-Peterson不动点定理研究以下分数阶边值问题Dα0+Dα0+u=f(t,u,u′,-Dα0+u,-Dα+10+u),t∈[0,1],u(0)=u′(0)=u′(1)=Dα0+u(0)=Dα+10+u(0)=Dα+10+u(1)={0至少三个正解的存在性,其中α∈(2,3]是一实数,Dα0+是α阶Riemann-Liouville分数阶导数.文章最后提供一个具体的例子来说明所得到的结论.     

一类带有分数阶微分边值条件的分数阶微分方程在奇异的和非奇异的情况下的唯一正解(英文)

本文研究下列分数阶微分方程在奇异和非奇异的情况下的边值问题{D_0~α+u(t)+f(t,u(t))=0,t∈(0,1),3α≤4,u(0)=0,D_(0+)~(α-1)u(0)=0,D_(0+)~(α-2)u(0)=0,D_(0+)~(a-3)u(1)=0.通过计算,得到分数阶格林公式.利用半序集上的不动点定理和u_0凸算子不动点定理,得到上述问题存在唯一正解.     

一类非线性分数阶微分方程多点积分边值问题解的存在性

本文研究非线性分数阶积分边值问题D_(0+)~αu(t)=f(t,u(t)),1α≤2,t∈[0,T],T0,I_(0+)~(2-α)u(t)|t=0=0,D_(0+)~(α-2)u(T)=∑_(i=1)~maiI_(0+)~a-2u(■)解的存在性,其中D_(0+)~α,I_(0+)~α分别是标准的Riemann-Liouville型分数阶导数和积分,利用不动点定理得到该边值问题解的存在性和唯一性结果,并举例验证了结果的合理性.     

一个非线性分数微分方程奇异解的存在性与逐次迭代方法

研究了非线性分数微分方程D~αu(t)=f(t,u(t)),0≤t≤1,t~(1-α)u(t)|t=0=c解的存在性与迭代方法,其中0α1.当c≠0时该方程的解是奇异的.通过构造了两个在Banach空间C_α[0,1]中收敛于解的逐次迭代序列证明了解的存在性.这项工作改进了文献[8]的主要结论.     

一类带有分数阶积分边值条件的分数阶微分方程的可解性(英文)

本文研究下面一类带有分数阶积分边值条件的分数阶微分方程cDα0+u(t)=f(t,u(t),cDβ0+u(t)),0相似文献   

分数阶趋化模型在临界Besov空间中解的整体存在性北大核心CSCD

该文主要研究如下的分数阶趋化模型:{■_(t)+(-△)^(α/2)=▽·(u▽v)(x,t)∈R^(n)×(0,∞),ε■_(t)v+(-△)^(β/2)v=u,(x,t)∈R^(n)×(0,∞),u(x,0)=u_(0)(x),v(x,0)=v_(0)(x),x∈R^(n)其中α∈[1,2],β∈(0,2],ε≥0.基于分数阶耗散方程在Chemin-Lerner混合时空空间中的线性估计和Fourier局部化方法,作者得到了如下结果:(1)当ε=0时,建立了次临界情形1<α≤2下该模型在Besov空间中的局部适定性和小初值问题的整体适定性,优化了[陈化,吕文斌,吴少华.分数阶趋化模型在Besov空间中解的存在性.中国科学:数学,2019,49(12):1-17]所得适定性结果中正则性和可积性指标的范围.并且还建立了临界情形α=1下该模型在Besov空间中小初值问题的整体适定性;(2)当ε>0时,利用特殊的迭代技巧,作者分别建立了次临界情形1<α≤2和临界情形α=1下该模型在Besov空间中的局部适定性和小初值问题的整体适定性.进一步,利用模型所特有的代数结构,作者还证明了对初值v0无小性条件下解的整体存在性.     

CLASSIFICATION OF POSITIVE SOLUTIONS TO A SYSTEM OF HARDY-SOBOLEV TYPE EQUATIONS

In this paper, we are concerned with the following Hardy-Sobolev type system{(-?)~(α/2) u(x) =v~q(x)/|y|~(t_2) (-?)α/2 v(x) =u~p(x)/|y|~(t_1),x =(y, z) ∈(R ~k\{0}) × R~(n-k),(0.1)where 0 α n, 0 t_1, t_2 min{α, k}, and 1 p ≤τ_1 :=(n+α-2t_1)/( n-α), 1 q ≤τ_2 :=(n+α-2 t_2)/( n-α).We first establish the equivalence of classical and weak solutions between PDE system(0.1)and the following integral equations(IE) system{u(x) =∫_( R~n) G_α(x, ξ)v~q(ξ)/|η|t~2 dξ v(x) =∫_(R~n) G_α(x, ξ)(u~p(ξ))/|η|~(t_1) dξ,(0.2)where Gα(x, ξ) =(c n,α)/(|x-ξ|~(n-α))is the Green's function of(-?)~(α/2) in R~n. Then, by the method of moving planes in the integral forms, in the critical case p = τ_1 and q = τ_2, we prove that each pair of nonnegative solutions(u, v) of(0.1) is radially symmetric and monotone decreasing about the origin in R~k and some point z0 in R~(n-k). In the subcritical case (n-t_1)/(p+1)+(n-t_2)/(q+1) n-α,1 p ≤τ_1 and 1 q ≤τ_2, we derive the nonexistence of nontrivial nonnegative solutions for(0.1).     

一个新的分数阶微分方程边值问题正解的存在性结果

研究了下面分数阶微分方程边值问题正解的存在性和唯一性D₀₊^αu（t）=f（t,u（t））,00+^α是标准的Riemann-Liouville微分,f:[0,1]×[0,∞)→[0,∞)连续。首先应用压缩映像原理得到解的唯一性,其次应用不动点指数得到正解的存在性,证明中借助了特征值理论。     

具有适型分数阶导数的边值问题的正解

该文研究一类非线性分数阶微分方程边值问题D~αu(t)+f(t_1,u(t))=0,0t1u(0)=u(1)=0的可解性,其中1α≤2是实数,D~α是适型分数阶导数,f:[0,1]×[0,∞)→[0,∞)是连续函数.研究的难点之一是相应的Green函数G(t,s)在s=0处是奇异的.利用逼近法和锥上的不动点定理,得到了正解的存在性和多解性.     

关于时间序列线性预报问题的单纯形算法

本文考虑稳定时间序列的p阶线性预报问题,提出一个不受异常值影响的数学模型: 其中当k<1及k>n时ξ_k=0。进而将(1)归结为含有自由变量的线性规划问题 min1~Tδ~++1~Tδ~- (2) s.t.Aα+[E,-E][δ~(+T),δ~(-T)]=b,δ~+,δ~-≥0。其中α=[α_1,…,α_p]~T,b=[-ξ_2,…,-ξ_n,0,…,0]~T∈R~(p+n-1),1=[1,…,1]~T∈R~(p+n-1),A是(p+n-1)×p阶Toeplitz矩阵     

一类分数阶微分方程多点边值问题解的存在性

本文讨论下面一类分数阶微分方程多点边值问题 $$\align &D^{\alpha}_{0+}u(t) = f(t, u(t),~D^{\alpha-1}_{0+}u(t), D^{\alpha-2}_{0+}u(t), D^{\alpha-3}_{0+}u(t)),~~t\in(0,1), \\&I^{4-\alpha}_{0+}u(0) = 0, ~D^{\alpha-1}_{0+}u(0)=\displaystyle{\sum_{i=1}^{m}}\alpha_{i}D^{\alpha-1}_{0+}u(\xi_{i}),\\&D^{\alpha-2}_{0+}u(1)=\sum\limits_ {j=1}^{n}\beta_{j} D^{\alpha-2}_{0+}u(\eta_{j}),~D^{\alpha-3}_{0+}u(1)-D^{\alpha-3}_{0+}u(0)=D^{\alpha-2}_{0+}u(\frac{1}{2}),\endalign$$其中$3<\alpha \leq 4$是一个实数.通过应用Mawhin重合度理论和构建适当的算子,得到了该边值问题解的存在性结果.     

非线性四阶周期边值问题多个正解的存在性

利用不动点和度理论,证明了四阶周期边值问题u(4)(t)-βu″(t)+αu(t)=λf(t,u(t)),0≤t≤1,u(i)(0)=u(i)(1),i=0,1,2,3,至少存在两个正解,其中β>-2π2,0<α<(1/2β+2π2)2,α/π4+β/π2+1>0,f:[0,1]×[0,+∞)→[0,+∞)是连续函数,λ>0是常数.