On the solvability of a class of nonlinear two-dimensional integral equations Hammerstein–Nemytskii type on the plane

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

We consider a class of nonlinear integral equations with a stochastic and symmetric kernel on the whole line. With certain particular representations of the kernel and nonlinearity, equations of the above character arise in many branches of mathematical natural science. In particular, such equations occur in the theory p-adic strings, in the kinetic theory of gases, in mathematical biology and in the theory of radiative transfer. Constructive existence theorems are proved for non-negative non-trivial and bounded solutions under various restrictions on the function describing the nonlinearity in the equation. Under additional restrictions on the kernel and on the nonlinearity, a uniqueness theorem is also proved in a certain class of bounded and non-negative functions that have a finite limit in ±∞. Specific applied examples of the kernel and non-linearity are given that satisfy all the restrictions of the proven statements.

About the authors

Khachatur A. Khachatryan

Yerevan State University

Author for correspondence.
Email: khachatur.khachatryan@ysu.am
ORCID iD: 0000-0002-4835-943X
http://www.mathnet.ru/person27540

D.Sc. (Phys. & Math. Sci.), Professor; Head of the Dept., Dept. of Theory of Functions and Differential Equations

Armenia, 0025, Yerevan, A. Manukyan str., 1

Haykanush S. Petrosyan

Armenian National Agrarian University

Email: haykuhi25@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7172-4730

Cand. Phys. & Math. Sci., Associate Professor, Dept of Higher Mathematics and Physics

Armenia, 0009, Yerevan, Marshal Teryan str., 74

References

  1. Volovich I. V. $p$-adic string, Class. Quantum Grav., 1987, vol. 4, no. 4, pp. L83–L87. DOI: https://doi.org/10.1088/0264-9381/4/4/003.
  2. Moeller N., Schnabl M. Tachyon condensation in open-closed $p$-adic string theory, J. High Energ. Phys., 2004, vol. 2004, no. 01, 011, arXiv: hep-th/0304213. DOI: https://doi.org/10.1088/1126-6708/2004/01/011.
  3. Vladimirov V. S. Nonlinear equations for 𝑝-adic open, closed, and open-closed strings, Theoret. and Math. Phys., 2006, vol. 149, no. 3, pp. 1604–1616. EDN: LJOAVJ. DOI: https://doi.org/10.1007/s11232-006-0144-z.
  4. Diekmann O. Thresholds and travelling waves for the geographical spread of infection, J. Math. Biology, 1978, vol. 6, no. 2, pp. 109–130. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02450783.
  5. Diekmann O., Kaper H. G. On the bounded solutions of a nonlinear convolution equation, Nonlinear Anal., Theory Methods Appl., 1978, vol. 2, no. 6, pp. 721–737. DOI: https://doi.org/10.1016/0362-546X(78)90015-9.
  6. Cercignani C. The Boltzmann Equation and Applications, Applied Mathematical Sciences, vol. 67. New York, Springer, 1988, 455 pp. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4612-1039-9.
  7. Aref'eva I. Ya., Volovich I. V. Cosmological daemon, J. High Energ. Phys., 2011, vol. 2011, no. 8, 102, arXiv: 1103.0273 [hep-th]. DOI: https://doi.org/10.1007/JHEP08(2011)102.
  8. Khachatryan Kh. A., Petrosyan H. S., Avetisyan M. H. Solvability issues for a class of convolution type nonlinear integral equations in R𝑛, Trudy Inst. Mat. Mekh. UrO RAN, 2018, vol. 24, no. 3, pp. 247–262 (In Russian). EDN: UXZCME. DOI: https://doi.org/10.21538/0134-4889-2018-24-3-247-262.
  9. Khachatryan Kh. A., Petrosyan H. S. Alternating bounded solutions of a class of nonlinear two-dimensional convolution-type integral equations, Trans. Moscow Math. Soc., 2021, vol. 82, pp. 259–271. EDN: JDJCFK. DOI: https://doi.org/10.1090/mosc/329.
  10. Khachatryan Kh. A., Petrosyan H. S. On the construction of an integrable solution to one class of nonlinear integral equations of Hammerstein–Nemytskii type on the whole axis, Trudy Inst. Mat. Mekh. UrO RAN, 2020, vol. 26, no. 2, pp. 278–287 (In Russian). EDN: UTSHCD. DOI: https://doi.org/10.21538/0134-4889-2020-26-2-278-287.
  11. Khachatryan A. Kh., Khachatryan Kh. A. Hammerstein–Nemytskii type nonlinear integral equations on half-line in space $L_1(0,+infty) cap L_{infty}(0,+infty)$, Acta Univ. Palacki. Olomuc., Fac. Rerum Nat., Math., 2013, vol. 52, no. 1, pp. 89–100.
  12. Khachatryan A. Kh., Khachatryan Kh. A., Petrosyan H. S. On positive bounded solutions of one class of nonlinear integral equations with the Hammerstein–Nemytskii operator, Differ. Equat., 2021, vol. 57, no. 6, pp. 768–779. EDN: UVRUYT. DOI: https://doi.org/10.1134/S0012266121060069.
  13. Arabadzhyan L. G. Existence of nontrivial solutions of certain linear and nonlinear convolution-type equations, Ukr. Math. J., 1989, vol. 41, no. 12, pp. 1359-1367. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01056100.
  14. Kolmogorov A. N., Fomin S. V. Elementy teorii funktsii i funktsional’nogo analiza Elements of the Theory of Functions and Functional Analysis. Moscow, Nauka, 1981, 542 pp. (In Russian)
  15. Arabadzhyan L. G., Khachatryan A. S. A class of integral equations of convolution type, Sb. Math., 2007, vol. 198, no. 7, pp. 949–966. EDN: XLRESL. DOI: https://doi.org/10.1070/SM2007v198n07ABEH003868.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1

Download (81KB)
3. Figure 2

Download (90KB)

Copyright (c) 2023 Authors; Samara State Technical University (Compilation, Design, and Layout)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».