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分数阶导数微分方程的边值问题。 (英语) Zbl 1385.34008号

本文考虑了一个边值问题(BVP),研究了具有Sturm-Liouville型边界条件的Keldysh型算子的谱性质\[\开始{对齐}&(Bu)(x)=u''+\sum_{j=1}^n a_j(x)D_{0+}^{\alpha_j}u+q(x)u=\lambda u,\\&u(0)=0,\;u(1)=0,\结束{对齐}\标记{1}\]其中,对于(j=1,dots,n),\(D_{0+}^{\alpha_j}\)表示低端零的左侧Riemann-Liouville阶分数导数。此外,还研究了对流变性BVP重要的光谱特性\[\开始{对齐}&(\波浪号{B} 单位)(x) =u''-\varepsilon D_{0+}^\alpha u(x)=\lambda u,\\&u(0)=0,\;u(1)=0\结束{对齐}\标记{2}\]当\(1<\alpha<2\)时。
作为第一个结果,证明了算子(B)(BVP 1)的本征函数和相关函数系在空间(L^2(0,1))中是完备的。然后研究了算子(B)的特征数的分配问题,并将该问题归结为研究(r,B)对(r,to,infty)的渐近性质,其中用(n(r,B)表示位于圆(|\lambda|\leqr)中的算子(B。
对于算子\(tilde{B}\),首先证明了当\(varepsilon>0)时,算子\(utilde{B})对于\(0<alpha<2)是耗散的。关于运算符\(\ tilde{B}\)的主要结果是,如果\[|\varepsilon|<\frac{\Gamma(2-\alpha)}{1+\frac}1+2m+2m^2}{1+2m}}\]然后,问题(2)的所有特征值(lambda_m),(m\in\mathbb{N})都是简单而真实的。

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全文: 内政部