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空间分数阶微分方程Neumann边值问题的适定性。 (英语) Zbl 1439.35548号

小结:分数微分方程(FDE)准确描述了表现出反常扩散的输运过程,但引入了积分微分方程中未遇到的新的数学困难。例如,一维变效率FDE的Dirichlet边值问题的适定性尚未完全解决。此外,FDE的Neumann边值问题也带来了重大挑战,部分原因是文献中根据不同的应用提出了不同形式的FDE和不同类型的Neuman边界条件。
我们对FDE的不同Neumann边值问题的适定性进行了初步的数学分析。我们证明了由三类Neumann边界条件封闭的三种不同形式的FDE的九种组合中的五种是适定的,其余四种不允许有解。特别是,对于每种形式的有限差分方程,至少有一种类型的Neumann边界条件,使得相应的边值问题适定,但也至少有一类Neumann-边界条件,使相应的边界值问题不适定。这充分证明了FDE研究的微妙性,尤其是关键的数学建模问题:在应用中应使用和研究FDE和分数阶Neumann边界条件的哪种组合,而不是FDE或分数阶Neumenn边界条件的何种形式。

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65T50型 离散和快速傅里叶变换的数值方法
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