ON THE SOLVABILITY OF THE FIRST INITIAL-BOUNDARY VALUE PROBLEM FOR A ONE-DIMENSIONAL PSEUDOPARABOLIC EQUATION WITH FRACTIONAL DERIVATIVES

Authors

  • Baktybai Ablabekov Kyrgyz National University named after Jusup Balasagyn
  • Ainura Juman kyzy Kyrgyz National University named after Jusup Balasagyn

DOI:

https://doi.org/10.52754/16947452_2022_1_29

Keywords:

pseudoparabolic equation, boundary value problems, fractional order differential equation, Caputo fractional derivative, Riemann-Liouville fractional integral, Fourier method, Mittag-Leffler function

Abstract

In the study of inverse problems of mathematical physics, knowledge of the solutions of the corresponding direct (in this case, the first initial boundary value) problem plays an important role. In this paper, we study the existence and uniqueness of the classical solution of the first initial-boundary value problem for a one-dimensional inhomogeneous pseudoparabolic equation with time-fractional Caputo derivatives in a closed rectangle with homogeneous boundary conditions. The existence and uniqueness theorem for the solution of the problem under consideration is proved. The Fourier method is used to prove the existence and uniqueness of a solution to the problem posed. Sufficient conditions are established for the unique solvability of the problem under consideration in the class of continuously differentiable functions. An explicit classical solution of the problem under study is obtained.

References

Kilbas, A. A. “Theory and Applications of Fractional Differential Equations” [Текст] / A. A. Kilbas, H. M. Srivastava, J. J. Trujillo // North-Holland Mathematics Studies, Vol. 204, 2006.

Miller, K. S. “An Introduction to the Frac- tional Calculus and Fractional Differential Equations,” [Текст] / K. S. Miller, B. Ross // John Wiley, New York, 1993.

Podlubny, I. “Fractional Differential Equations,” [Текст] / I. Podlubny // Aca- demic Press, San Diego, New York, London, 1999.

Самко, С.Г. Интегралы и производные дробного порядка и некоторые их приложения [Текст] / С.Г. Самко, А.А. Килбас, О.И. Маричев – Минск: Наука и техника, 1987.

Джарбашян, М.М. Интегральные преобразования и представления функций в комплексной области [Текст] / М.М. Джарбашян - М., 1966.

Нахушев, А.М. Дробное исчисление и его применение [Текст] / А.М.Нахушев - М.: Физматлит, 2003.

Учайкин, В.В. Метод дробных производных [Текст] / В.В. Учайкин - Ульяновск: Артишок, 2008.

Псху, А.В. Уравнения в частных производных дробного порядка [Текст] / А.В. Псху - М.: Наука. 2005.

Аблабеков, Б.С. Обратные задачи для псевдопараболических уравнений [Текст] / Б.С. Аблабеков - Бишкек: Илим, 2001.

Аблабеков, Б.С. Метод полуобращения и существование решений начальной, начально-краевой задачи [Текст] / Б.С. Аблабеков // Наука и новые технологии. –1999.- №4.

Макаова, Р.Х. Первая краевая задача для неоднородного уравнения Аллера [Текст] / Р.Х. Макаова // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2016. № 4-1 (16).

Макаова, Р.Х. Вторая краевая задача для обобщенного уравнения Аллера с дробной производной Римана-Лиувилля [Текст] / Р.Х. Макаова // Доклады Адыгской (Черкесской) Международной академии наук. 2015. Т. 17, № 3.

Published

2022-03-31

How to Cite

Ablabekov, B., & Juman kyzy , A. (2022). ON THE SOLVABILITY OF THE FIRST INITIAL-BOUNDARY VALUE PROBLEM FOR A ONE-DIMENSIONAL PSEUDOPARABOLIC EQUATION WITH FRACTIONAL DERIVATIVES. Bulletin of Osh State University, (1), 29–37. https://doi.org/10.52754/16947452_2022_1_29