The Riemann matrix for some systems of the differential hyperbolic-type equations of the high order

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Solutions to some boundary value problems for systems of hyperbolic partial differential equations can be constructed explicitly in terms of the Riemann matrix. In this regard, the question of explicitly constructing the Riemann matrix for high-order hyperbolic systems of equations is relevant.
We consider a system of third-order hyperbolic partial differential equations with three independent variables. For the specified system, the Riemann matrix is constructed as a solution to a special Goursat problem. Furthermore, the Riemann matrix satisfies a Volterra integral equation. The Riemann matrix is expressed explicitly in terms of a hypergeometric function of a matrix argument. Similarly, a system of fourth-order hyperbolic partial differential equations with four independent variables is considered. These results are generalized for a system of hyperbolic partial differential equations of order $n$ that does not contain derivatives of order less than $n$.

About the authors

Julia O. Яковлева

Samara State Technical University

Author for correspondence.
Email: julia.yakovleva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9839-3740
http://www.mathnet.ru/person55013

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

Russian Federation, 443100, Samara, Molodogvardeyskaya st., 244

References

  1. Bitsadze A. V. Some Classes of Partial Differential Equations, Advanced Studies in Contemporary Mathematics, vol. 4. New York, Gordon & Breach Science Publ., 1988, xi+504 pp.
  2. Soldatov A. P., Shkhanukov M. Kh. Boundary value problems with Samarskiy general nonlocal condition for higher-order pseudoparabolic equations, Soviet Math. Dokl., 1988, vol. 36, no. 3, pp. 507–511.
  3. Zikirov O. S. Local and nonlocal boundary-value problems for third-order hyperbolic equations, J. Math. Sci., 2011, vol. 175, no. 1, pp. 104–123. EDN: RVKAZX. DOI: https://doi.org/10.1007/s10958-011-0337-3.
  4. Zeitsch P. J. On the Riemann function, Mathematics, 2018, vol. 6, no. 12, 316. DOI: https://doi.org/10.3390/math6120316.
  5. Zhegalov V. I., Mironov A. N. Cauchy problems for two partial differential equations, Russian Math. (Iz. VUZ), 2002, vol. 46, no. 5, pp. 21–28.
  6. Mironov A. N., Mironova L. B., Yakovleva J. O. The Riemann method for equations with a dominant partial derivative (A Review), Vestn. Samar. Gos. Tekhn. Univ., Ser. Fiz.-Mat. Nauki [J. Samara State Tech. Univ., Ser. Phys. Math. Sci.], 2021, vol. 25, no. 2, pp. 207–240 (In Russian). EDN: FPSRYB. DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1853.
  7. Zhegalov V. I., Mironov A. N. Differentsial’nye uravneniia so starshimi chastnymi proizvodnymi [Differential Equations with Higher Partial Derivatives]. Kazan, Kazan Math. Society, 2001, 226 pp. (In Russian). EDN: XPWCQP.
  8. Scott E. J. The Riemann function for a class of equations of the form $frac{partial^2 nu}{partial x partial y} + nu(x) mu(y) nu = 0$, Ganita, 1975, vol. 26, no. 1, pp. 19–28.
  9. Andreev A. A., Yakovleva J. O. The Goursat-type problem for a hyperbolic equation and system of third order hyperbolic equations, Vestn. Samar. Gos. Tekhn. Univ., Ser. Fiz.-Mat. Nauki [J. Samara State Tech. Univ., Ser. Phys. Math. Sci.], 2019, vol. 23, no. 1, pp. 186–194 (In Russian). EDN: JKPBDE. DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1666.
  10. Yakovleva J. O., Tarasenko A. V. The solution of Cauchy problem for thehyperbolic differential equations of the fourth order by the Riman method, Vestn. Samar. Univ. Estestvennon. Ser. [Vestnik of Samara University. Natural Science Series], vol. 25, no. 3, pp. 33–38 (In Russian). EDN: EANDKS. DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7525-2019-25-3-33-38.
  11. Gantmakher F. R. Teoriia matrits [Theory of Matrices]. Moscow, Nauka, 1988, 549 pp. (In Russian)
  12. Volterra V. Theory of Functionals and of Integral and Integro-Differential Equations. New York, Dover Publ., 1959, 226 pp.
  13. Erdélyi A., Magnus W., Oberhettinger F., Tricomi F. G. Higher transcendental functions, vol. I, ed. H. Bateman. New York – Toronto – London, McGraw-Hill Book Co, 1953, 302 pp.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 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».