中文

分数阶积分方程告知我们如何在分数阶微分方程中施加初值

综合数学 2019-10-09 v1

摘要

本工作的目标是讨论应如何在分数阶问题中施加初值,以确保它们恰有一个光滑唯一解,其中光滑仅指解位于某个合适的分数阶可微性空间中。为简洁并展示我们论证背后的基本思想,我们将仅对常系数线性方程的 Riemann-Liouville 情形进行此讨论。简言之,我们依据涉及其积分类比(就 Riemann-Liouville 分数阶积分而言)存在唯一性已有结果,研究分数阶微分方程中的自然推论。在此视角下,我们自然导出若干有趣结果。其中最令人惊讶者之一是,阶为 β>0\beta>0 且带 Riemann-Liouville 导数的分数阶微分方程原则上可要求少于 β\lceil \beta \rceil 个初值以具有唯一确定解。事实上,若并非所有涉及的导数具有相同的小数部分,则条件数量由 ββ\lceil \beta - \beta_* \rceil 给出,其中 β\beta_* 是微分方程中使得 ββ\beta-\beta_* 非整数的最高阶。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.02946,
  title  = {Fractional integral equations tell us how to impose initial values in fractional differential equations},
  author = {Daniel Cao Labora},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.02946},
  year   = {2019}
}