One method for investigating the solvability of boundary value problems for an implicit differential equation

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article concernes a boundary value problem with linear boundary conditions of general form for the scalar differential equation
\begin{equation*}
f \big(t, x (t), \dot{x} (t) \big)= \widehat{y}(t),% \ \ t \ in [0, \ tau],
 \end{equation*}
 not resolved with respect to the derivative $\dot{x}$ of the required function. It is assumed that the function $f$ satisfies the Caratheodory conditions, and the function $\widehat{y}$ is measurable. The  method proposed for studying such a boundary value problem is based on the results about operator equation with a mapping acting from a metric space to a set with distance (this distance satisfies only one axiom of a metric: it is equal to zero if and only if the elements coincide).
 In terms of the covering set of the function $f(t, x_1, \cdot): \mathbb{R} \to \mathbb{R}$ and the Lipschitz set of the function $f (t,\cdot,x_2): \mathbb{R} \to \mathbb{R} $, conditions for the existence of solutions and their stability to perturbations of the function $f$ generating the differential equation, as well as to perturbations of the right-hand sides of the boundary value problem: the function $ \widehat{y} $ and the value of the boundary condition, are obtained.

About the authors

Wassim Merchela

Derzhavin Tambov State University; St. Petersburg University

Author for correspondence.
Email: merchela.wassim@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3702-0932

Post-Graduate Student

Russian Federation, 33 Internatsionalnaya St., Tambov 392000, Russian Federation; 7/9 Universitetskaya nab., St. Petersburg 1990342, Russian Federation

References

  1. E.S. Zhukovskiy, W. Merchela, “On covering mappings in generalized metric spaces in studying implicit differential equations”, Ufa Mathematical Journal, 12:4 (2020), 41–54.
  2. S. Benarab, E.S. Zhukovskii, W. Merchela, “Theorems on perturbations of covering mappings in spaces with a distance and in spaces with a binary relation”, Trudy Inst. Mat. i Mekh. UrO RAN, 25, 2019, 52–63 (In Russian).
  3. W. Merchela, “On stability of solutions of integral equations in the class of measurable functions”, Russian Universities Reports. Mathematics, 26:133 (2021), 44–54 (In Russian).
  4. E.R. Avakov, A.V. Arutyunov, E.S. Zhukovskii, “Covering mappings and their applications to differential equations not solved with respect to the derivative”, Differential Equations, 45:5 (2009), 627–649.
  5. A.V. Arutyunov, E.S. Zhukovskii, S.E. Zhukovskii, “On the well-posedness of differential equations unsolved for the derivative”, Differential Equations, 47:11 (2011), 1541–1555.
  6. E.S. Zhukovskii, E.A. Pluzhnikova, “Covering Mappings in a Product of Metric Spaces and Boundary Value Problems for Differential Equations Unsolved for the Derivative”, Differential Equations, 49:4 (2013), 420–436.
  7. E.S. Zhukovskii, E.A. Pluzhnikova, “A theorem on operator covering in the product of metric spaces”, Tambov University Reports. Series: Natural and Technical Sciences, 16:1 (2011), 70–72 (In Russian).
  8. D. Burago, Yu. Burago, S. Ivanov, A Course in Metric Geometry, Graduate Studies in Mathematics, 33, American Mathematical Society, Providence, Rhode Island, 2001.
  9. A.V. Arutyunov, A.V. Greshnov, “(q_1; q_2) -quasimetric spaces. Covering mappings and coincidence points”, Izv. Math., 82:2 (2018), 245–272.
  10. E.S. Zhukovskiy, “The fixed points of contractions of f -quasimetric spaces”, Siberian Mathematical Journal, 59:6 (2018), 1063-1072.
  11. A.V. Arutyunov, “Covering mappings in metric spaces and fixed points”, Proceedings of the Russian Academy of Sciences, 416:2 (2007), 151–155 (In Russian).
  12. I.V. Shragin, “Superpositional measurability under generalized Caratheodory conditions”, Tambov University Reports. Series: Natural and Technical Sciences, 19:2 (2014), 476–478 (In Russian).
  13. I.D. Serova, “Superpositional measurability of a multivalued function under generalized Caratheodory conditions”, Russian Universities Reports. Mathematics, 26:135 (2021), 305–314 (In Russian).
  14. N.V. Azbelev, V.P. Maksimov, L.F. Rakhmatullina, Introduction to the theory of functional differential equations, Nauka Publ., Moscow, 1991 (In Russian).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


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».