Аннотация:
Преобразования и инварианты Лапласа обобщаются на случай гиперболической
системы уравнений, и исследуются условия их существования. Доказано, что
система уравнений допускает преобразование Лапласа тогда и только тогда,
когда найдется матрица ранга k, где k – дефект соответствующего
инварианта Лапласа, переводящая в решение этой системы любой вектор,
составленный из функций от одной из независимых переменных. Показано, что
для существования завершающейся нулем цепочки инвариантов Лапласа
необходимым является наличие полного набора интегралов у исходной системы уравнений и полного набора решений, зависящих от произвольных функций, у опряженной системы. Предъявлен пример, показывающий, что эти условия не вляются достаточными для существования преобразования Лапласа.
Библиография: 13 названий.
Образец цитирования:
А. В. Жибер, С. Я. Старцев, “Интегралы, решения и существование преобразований Лапласа
линейной гиперболической системы уравнений”, Матем. заметки, 74:6 (2003), 848–857; Math. Notes, 74:6 (2003), 803–811
Е. А. Созонтова, “Условия существования и единственности решения задачи Гурса для системы уравнений с доминирующими частными производными”, Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 27:2 (2023), 375–383
Zhang H., Su Ch., Bai J., Yuan R., Ma Yu., Wang W., “The Rheological Analytical Solution and Parameter Inversion of Soft Soil Foundation”, Symmetry-Basel, 13:7 (2021), 1228
Sara Froehlich, “The Variational Bi-Complex for Systems of Semi-Linear Hyperbolic PDEs in Three Variables”, SIGMA, 14 (2018), 096, 49 pp.
С. Я. Старцев, “Структура множества симметрий гиперболических систем лиувиллевского типа и обобщенные инварианты Лапласа”, Уфимск. матем. журн., 10:4 (2018), 103–110; S. Ya. Startsev, “Structure of set of symmetries for hyperbolic systems of Liouville type and generalized Laplace invariants”, Ufa Math. J., 10:4 (2018), 103–110
С. Я. Старцев, “Драйверы симметрий и формальные интегралы гиперболических систем уравнений”, Математическая физика, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 152, ВИНИТИ РАН, М., 2018, 110–119; S. Ya. Startsev, “Symmetry Drivers and Formal Integrals of Hyperbolic Systems of Equations”, J. Math. Sci. (N. Y.), 252:2 (2021), 232–241
С. Я. Старцев, “О дифференциальных подстановках для эволюционных систем уравнений”, Уфимск. матем. журн., 9:4 (2017), 111–116; S. Ya. Startsev, “On differential substitutions for evolution systems”, Ufa Math. J., 9:4 (2017), 108–113
Lin Ch.-Sh., Wei J., Ye D., “Classification and Nondegeneracy of Su(N+1) Toda System with Singular Sources”, Invent. Math., 190:1 (2012), 169–207
Ganzha E.I., “On Laplace and Dini Transformations for Multidimensional Equations with a Decomposable Principal Symbol”, Program. Comput. Softw., 38:3 (2012), 150–155
Shemyakova E., “Laplace Transformations as the Only Degenerate Darboux Transformations of First Order”, Program. Comput. Softw., 38:2 (2012), 105–108
Е. И. Ганжа, “Интегралы и мультиинтегралы Эйлера линейных дифференциальных уравнений с частными производными”, Матем. заметки, 89:1 (2011), 19–33; E. I. Ganzha, “Euler Integrals and Multi-Integrals of Linear Partial Differential Equations”, Math. Notes, 89:1 (2011), 37–50
Шемякова E.C., “Х- и Y-инварианты дифференциальных операторов с частными производными на плоскости”, Программирование, 2011, № 4, 16–22; Shemyakova E.S., “X- and Y-Invariants of Partial Differential Operators in the Plane”, Program. Comput. Softw., 37:4 (2011), 192–196
Ю. Г. Воронова, “О задаче Коши для линейных гиперболических систем уравнений с нулевыми обобщенными инвариантами Лапласа”, Уфимск. матем. журн., 2:2 (2010), 20–26
С. П. Царев, Е. С. Шемякова, “Дифференциальные преобразования параболических операторов второго порядка на плоскости”, Геометрия, топология и математическая физика. II, Сборник статей. К 70-летию со дня рождения академика Сергея Петровича Новикова, Труды МИАН, 266, МАИК «Наука/Интерпериодика», М., 2009, 227–236; S. P. Tsarev, E. S. Shemyakova, “Differential Transformations of Parabolic Second-Order Operators in the Plane”, Proc. Steklov Inst. Math., 266 (2009), 219–227
А. В. Жибер, Ю. Г. Михайлова, “Алгоритм построения общего решения n-компонентной гиперболической системы уравнений с нулевыми инвариантами Лапласа и краевые задачи”, Уфимск. матем. журн., 1:3 (2009), 28–45
Demskoi, DK, “On non-Abelian Toda A(2)((1)) model and related hierarchies”, Journal of Mathematical Physics, 50:12 (2009), 123516
Shemyakova E., “Multiple Factorizations of Bivariate Linear Partial Differential Operators”, Computer Algebra in Scientific Computing, Proceedings, Lecture Notes in Computer Science, 5743, ed. Gerdt V. Mayr E. Vorozhtsov E., Springer-Verlag Berlin, 2009, 299–309
Shemyakova E., “Invariant Properties of Third-Order Non-Hyperbolic Linear Partial Differential Operators”, Intelligent Computer Mathematics, Proceedings, Lecture Notes in Computer Science, 5625, ed. Carette J. Dixon L. Coen C. Watt S., Springer-Verlag Berlin, 2009, 154–169
С. Я. Старцев, “Метод каскадного интегрирования Лапласа для линейных гиперболических систем уравнений”, Матем. заметки, 83:1 (2008), 107–118; S. Ya. Startsev, “Cascade Method of Laplace Integration for Linear Hyperbolic Systems of Equations”, Math. Notes, 83:1 (2008), 97–106
А. В. Жибер, Ю. Г. Михайлова, “О гиперболических системах уравнений с нулевыми обобщенными инвариантами Лапласа”, Тр. ИММ УрО РАН, 13, № 4, 2007, 74–83; A. V. Zhiber, Yu. G. Mikhailova, “On hyperbolic systems of equations with zero generalized Laplace invariants”, Proc. Steklov Inst. Math. (Suppl.), 261, suppl. 1 (2008), S154–S164
Sergey P. Tsarev, Proceedings of the 2005 international symposium on Symbolic and algebraic computation, 2005, 325