Space-time fractional Cauchy problem in spaces of generalized functions

We prove a theorem on the existence and uniqueness and obtain a representation using the Green vector function for the solution of the Cauchy problem $$u^{(\beta)}_t + a^2(-\Delta)^{\alpha/2}u = F(x, t), \quad (x, t) \in \mathbb{R} ^n \times (0, T], \quad a = \text{const} $$ $$u(x, 0) = u_0(x), \qua...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2012
Hauptverfasser: Lopushanskaya, G. P., Lopushanskyi, A. O., Лопушанська, Г. П., Лопушанський, А. О.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainisch
Englisch
Veröffentlicht: Institute of Mathematics, NAS of Ukraine 2012
Online Zugang:https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/2641
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal
Завантажити файл: Pdf

Institution

Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal
_version_ 1860508579974348800
author Lopushanskaya, G. P.
Lopushanskyi, A. O.
Лопушанська, Г. П.
Лопушанський, А. О.
author_facet Lopushanskaya, G. P.
Lopushanskyi, A. O.
Лопушанська, Г. П.
Лопушанський, А. О.
author_sort Lopushanskaya, G. P.
baseUrl_str https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/oai
collection OJS
datestamp_date 2020-03-18T19:31:48Z
description We prove a theorem on the existence and uniqueness and obtain a representation using the Green vector function for the solution of the Cauchy problem $$u^{(\beta)}_t + a^2(-\Delta)^{\alpha/2}u = F(x, t), \quad (x, t) \in \mathbb{R} ^n \times (0, T], \quad a = \text{const} $$ $$u(x, 0) = u_0(x), \quad x \in \mathbb{R} ^n$$ where $u^{(\beta)}_t$ is the Riemann-Liouville fractional derivative of order $\beta \in (0,1)$, and $u_0$ and $F$ belong to some spaces of generalized functions. We also establish the character of the singularity of the solution at $t = 0$ and its dependence on the order of singularity of the given generalized function in the initial condition and the character of the power singularities of the function on right-hand side of the equation. Here, the fractional $n$-dimensional Laplace operator $\mathfrak{F}[(-\Delta)^{\alpha/2} \psi(x)] = |\lambda|^{\alpha} \mathfrak{F}[\psi(x)]$.
first_indexed 2026-03-24T02:27:28Z
format Article
fulltext УДК 517.95 Г. П. Лопушанська, А. О. Лопушанський (Львiв. нац. ун-т, Ряшiв. ун-т, Польща) ЗАДАЧА КОШI ДЛЯ РIВНЯНЬ З ДРОБОВИМИ ПОХIДНИМИ ЗА ЧАСОВОЮ ТА ПРОСТОРОВИМИ ЗМIННИМИ У ПРОСТОРАХ УЗАГАЛЬНЕНИХ ФУНКЦIЙ We prove a theorem on the existence and uniqueness and obtain a representation using the Green vector function for the solution of the Cauchy problem u (β) t + a2(−∆)α/2u = F (x, t), (x, t) ∈ Rn × (0, T ], a = const, u(x, 0) = u0(x), x ∈ Rn, where u(β) t is the Riemann – Liouville fractional derivative of order β ∈ (0, 1), and u0 and F belong to some spaces of generalized functions. We also establish the character of the singularity of the solution at t = 0 and its dependence on the order of singularity of the given generalized function in the initial condition and the character of the power singularities of the function on right-hand side of the equation. Here, the fractional n-dimensional Laplace operator F[(−∆)α/2ψ(x)] = |λ|αF[ψ(x)]. Доказана теорема существования и единственности и получено представление с помощью вектор-функции Грина решения задачи Коши u (β) t + a2(−∆)α/2u = F (x, t), (x, t) ∈ Rn × (0, T ], a = const, u(x, 0) = u0(x), x ∈ Rn, с производной Римана – Лиувилля u(β) t порядка β ∈ (0, 1) и u0, F из пространств обобщенных функций. Установлен характер особенностей решения при t = 0 в зависимости от порядка сингулярности заданной обобщенной функции в начальном условии и характера степенных особенностей функции в правой части уравнения. Здесь (−∆)α/2 определено с помощью преобразования Фурье F[(−∆)α/2ψ(x)] = |λ|αF[ψ(x)]. У роботах [1, 2] доведено теорему iснування та єдиностi, а також одержано зображення за допомогою функцiї Грiна класичного розв’язку задачi Кошi Dβ t u(x, t) = A(x,D)u(x, t), (x, t) ∈ Rn × [0, T ], u(x, 0) = g1(x), x ∈ Rn, з регуляризованою похiдною функцiї u порядку β ∈ (0; 1) Dβ t u(x, t) = 1 Γ(1− β)  ∂ ∂t t∫ 0 u(x, τ) (t− τ)β dτ − u(x, 0) tβ , (x, t) ∈ Rn × [0, T ], неперервною функцiєю g1 певного зростання на нескiнченностi та елiптичним диференцiаль- ним оператором другого порядкуA(x,D) з гладкими коефiцiєнтами, залежними вiд просторової змiнної x ∈ Rn. Таку регуляризовану похiдну дробового порядку використано у роботах [3 – 8]. У випадку β > 1 та A(x,D) = ∆ класичний розв’язок вiдповiдної задачi Кошi побудовано у [7]. Одержано зображення розв’язку за допомогою функцiї Грiна. Крайовi задачi для рiвнянь iз кiлькома дробовими похiдними вивчались у роботах [9 – 11]. У [12, 13] побудовано вiдповiдно фундаментальний розв’язок G0(x, t) рiвняння c© Г. П. ЛОПУШАНСЬКА, А. О. ЛОПУШАНСЬКИЙ, 2012 ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2012, т. 64, № 8 1067 1068 Г. П. ЛОПУШАНСЬКА, А. О. ЛОПУШАНСЬКИЙ u (β) t + a2(−∆)α/2u = F (x, t), (x, t) ∈ QT = Rn × (0, T ], (1) з дробовою похiдною Рiмана – Лiувiлля u(β) t та функцiю Грiна G1(x, t) задачi Кошi Dβ t u+ a2(−∆)α/2u = 0, (2) u(x, 0) = g1(x), x ∈ Rn. (3) Оператор J−α = (−∆)α/2 є оберненим до оператора згортки Jα = (−∆)−α/2 : (Jαg)(x) = Jα(x) ∗ g(x) ∀g ∈ S(Rn), де Jα(x) = 2−απn/2 Γ ((n− α)/2) Γ (α/2) |x|α−n, Γ(λ) — гамма-функцiя, S(Rn) — простiр нескiнченно диференцiйовних швидкоспадних на нескiнченностi функцiй. Зауважимо, що (Jαg)(x) = ∫ Rn Jα(x− y)g(y)dy при 0 < α < n. За властивiстю перетворення Фур’є F згортки та формулою з [14, c. 156] F [ (−∆)−α/2g(x)] = F[Jα(x)]F[g(x)] = |λ|αF[g(x) ] . Оскiльки J−αψ = g <=> ψ = Jαg <=> F[ψ] = |λ|−αF[g], то F[J−αψ] = F[g] = |λ|αF[ψ], а отже, F[(−∆)α/2g(x)] = |λ|αF[g(x)]. У данiй статтi доведено розв’язнiсть задачi Кошi для рiвняння (1) при β ∈ (0, 1) у просторах узагальнених функцiй типуD′ та вагових просторах узагальнених функцiй. Встановлено харак- тер особливостей розв’язку при t = 0 залежно вiд порядку сингулярностi заданої узагальненої функцiї в початковiй умовi та характеру степеневих особливостей функцiї у правiй частинi рiвняння. Зауважимо, що для випадку α = 2 у [15] встановлено однозначну розв’язнiсть задачi Кошi з даними – узагальненими функцiями повiльного зростання. 1. Основнi позначення. Нехай QT = Rn × (0, T ], n = 1, 2, . . . , E(Rn) = C∞(Rn), C∞,(0)(Q̄T ) = {ϕ ∈ C∞(Q̄T ) : Dl tϕ|t=T = 0, l = 0, 1, 2, . . .}, D(Rn) = C∞0 (Rn) таD(QT ) — простори нескiнченно диференцiйовних функцiй з компактними носiями вiдповiдно в Rn та QT , D(Q̄T ) = C ∞,(0) 0 (Q̄T ) — простiр нескiнченно диференцiйовних функцiй з компактними носiями в Q̄τ , τ < T, E′(Rn), D′(Rn) — простори лiнiйних неперервних функцiоналiв (узагальнених функцiй) вiдповiдно на E(Rn), D(Rn), (f, ϕ) — значення f ∈ E′(Rn) (f ∈ D′(Rn)) на основнiй функцiї ϕ ∈ E(Rn) ( вiдповiдно ϕ ∈ D(Rn) ) , D′(Q̄T ) — простiр лiнiйних неперервних функцiоналiв на D(Q̄T ), (f, ϕ)QT — значення f ∈ D′(Q̄T ) на ϕ ∈ D(Q̄T ). ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2012, т. 64, № 8 ЗАДАЧА КОШI ДЛЯ РIВНЯНЬ З ДРОБОВИМИ ПОХIДНИМИ ЗА ЧАСОВОЮ . . . 1069 Позначимо через ∗̂ операцiю згортки узагальненої функцiї g та основної функцiї ϕ [14, с. 111]: (g∗̂ϕ)(x) = ( g(ξ), ϕ(x + ξ) ) , через ∗ операцiю згортки узагальнених функцiй f i g — узагальнену функцiю f ∗ g : (f ∗ g, ϕ) = (f, g∗̂ϕ) для кожної основної функцiї ϕ. Будемо використовувати функцiю fλ ∈ D′+(R) = {f ∈ D′(R) : f = 0 при t < 0}: fλ(t) = θ(t)tλ−1 Γ(λ) при λ > 0 i fλ(t) = f ′1+λ(t) при λ ≤ 0, де θ(t) — одинична функцiя Хевiсайда. Мають мiсце спiввiдношення fλ ∗ fµ = fλ+µ, fλ∗̂fµ = fλ+µ, f−β(t)∗̂v(x, t) = f ′1−β(t)∗̂v(x, t) = −f1−β(t)∗̂vt(x, t) = − 1 Γ(1− β) ∂ ∂t T∫ t v(x, η) (η − t)β dη, (x, t) ∈ QT , β ∈ (0; 1), v ∈ D(Q̄T ). Позначимо через Cα,β(QT ) клас неперервних обмежених функцiй v(x, t), (x, t) ∈ Q̄T , рiвних нулю при t ≥ T та з неперервними функцiями (−∆v)α/2, Dβ t v в QT . Введемо оператори L̂ : (L̂v)(x, t) ≡ f−β(t)∗̂v(x, t) + (−∆v)α/2(x, t), (x, t) ∈ QT , v ∈ D(Q̄T ), L : (Lv)(x, t) ≡ f−β(t) ∗ v(x, t) + (−∆v)α/2(x, t), (x, t) ∈ QT , v ∈ D′(Q̄T ), Lreg : (Lregv)(x, t) ≡ Dβ t v(x, t) + (−∆v)α/2(x, t), (x, t) ∈ QT , v ∈ Cα,β(QT ) та функцiйний простiр X(Q̄T ) = {ϕ ∈ C∞,(0)(Q̄T ) : L̂ϕ ∈ D(Q̄T )}. З леми 3 випливатиме, що простiр X(Q̄T ) не є порожнiм. 2. Формулювання задачi. Припущення (L): β ∈ (0, 1), min{n, 2, α} > (n− 1)/2, α 6= β, u0 ∈ E′(Rn), F ∈ X ′(Q̄T ). За припущення (L) вивчаємо задачу Кошi (Lu)(x, t) = F (x, t), (x, t) ∈ QT , u(x, 0) = u0(x), x ∈ Rn. (4) Означення 1. Функцiя u ∈ D′(Q̄T ), що задовольняє тотожнiсть ( u(x, t), (L̂ψ)(x, t) ) QT = (F,ψ)QT + ( u0(x), T∫ 0 f1−β(t)ψ(x, t)dt ) ∀ψ ∈ X(Q̄T ), (5) називається розв’язком задачi (4). ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2012, т. 64, № 8 1070 Г. П. ЛОПУШАНСЬКА, А. О. ЛОПУШАНСЬКИЙ Зауважимо, що для u ∈ Cα,β(QT ), ψ ∈ D(Q̄T ) правильною є формула Грiна∫ QT u(x, t)(L̂ψ)(x, t)dxdt = = ∫ QT (Lregu)(x, t)ψ(x, t)dxdt+ ∫ Rn u(x, 0)dx T∫ 0 f1−β(t)ψ(x, t)dt. (6) Тому задачу (4) можна вважати узагальненням задачi Кошi Lregu = g0(x, t), (x, t) ∈ QT , (7) u(x, 0) = g1(x), x ∈ Rn, (8) з регулярними даними g0, g1. З одержаної нижче теореми 1 можна вивести, що при достатньо гладких та фiнiтних F = g0, u0 = g1 розв’язки задач (4) та (7), (8) збiгаються мiж собою. 3. Вектор-функцiя Грiна. Означення 2. Вектор-функцiєю Грiна задачi Кошi (4) називається така пара функцiй( G0(x, t), G1(x, t) ) , що при достатньо гладких та фiнiтних g0, g1 функцiя u(x, t) = t∫ 0 dτ ∫ Rn G0(x− y, t− τ)g0(y, τ)dy + ∫ Rn G1(x− y, t)g1(y)dy, (x, t) ∈ QT , (9) є класичним ( класу Cα,β(QT ) ) розв’язком задачi (7), (8). З означення G1(x, t) як ядра Пуассона задачi Кошi випливає, що LregG1(x, t) = 0, (x, t) ∈ QT , G1(x, 0) = δ(x), x ∈ Rn. (10) Також LG0(x, t) = δ(x, t), (x, t) ∈ QT . Тут δ — дельта-функцiя Дiрака. Якщо пiдставимо розв’язок (9) класичної задачi Кошi (7), (8) у формулу (6), то при довiльнiй функцiї ψ ∈ X(Q̄T ) одержимо ∫ QT  t∫ 0 dτ ∫ Rn G0(x− y, t− τ)g0(y, τ)dy  (L̂ψ)(x, t)dxdt+ + ∫ QT  ∫ Rn G1(x− y, t)g1(y)dy  (L̂ψ)(x, t)dxdt = = ∫ QT g0(x, t)ψ(x, t)dxdt+ ∫ QT g1(x)f1−β(t)ψ(x, t)dxdt, тобто ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2012, т. 64, № 8 ЗАДАЧА КОШI ДЛЯ РIВНЯНЬ З ДРОБОВИМИ ПОХIДНИМИ ЗА ЧАСОВОЮ . . . 1071 ∫ QT  T∫ τ dt ∫ Rn G0(x− y, t− τ)(L̂ψ)(x, t)dx  g0(y, τ)dydτ+ + ∫ Rn  ∫ QT G1(x− y, t)(L̂ψ)(x, t)dxdt  g1(y)dy = = ∫ QT ψ(y, τ)g0(y, τ)dydτ + ∫ Rn  T∫ 0 f1−β(t)ψ(y, t)dt  g1(y)dy. За довiльнiстю g0, g1 одержуємо правильнiсть наступної леми. Лема 1. Для кожної функцiї ψ ∈ X(Q̄T ) T∫ τ ∫ Rn G0(x− y, t− τ)(L̂ψ)(x, t)dx = ψ(y, t), (y, t) ∈ Q̄T , (11) ∫ QT G1(x− y, t)(L̂ψ)(x, t)dxdt = T∫ 0 f1−β(t)ψ(y, t)dt, y ∈ Rn. (12) Звiдси одержуємо G0(x, t) = fβ−1(t) ∗G1(x, t), (x, t) ∈ QT . Нехай (Ĝ0ϕ)(y, τ) = T∫ τ ∫ Rn G0(x− y, t− τ)ϕ(x, t)dx, (Ĝ1ϕ)(y, τ) = ∫ QT G1(x− y, t)ϕ(x, t)dxdt, ϕ ∈ D(Q̄T ). Лема 2. Ĝ0 : D(Q̄T )→ C∞,(0)(Q̄T ), Ĝ1 : D(Q̄T )→ C∞(Rn). Доведення. Згiдно з [12] (формула (13)) G0(x, t) = πn/2tβ−1 |x|n H2,1 2,3 ( |x|α 2αa2tβ ∣∣∣∣∣(1, 1) (β, β) (1, 1) (n/2, α/2) (1, α/2) ) , (13) а згiдно з [13] (формула (33)) G1(x, t) = πn/2 |x|n H2,1 2,3 ( |x|α 2αa2tβ ∣∣∣∣∣(1, 1) (1, β) (1, 1) (n/2, α/2) (1, α/2) ) , (14) де Hm,n p,q ( z ∣∣∣∣(a1, α1) . . . (ap, αp) (b1, β1) . . . (bq, βq) ) — H-функцiя Фокса [16], i зображення (14) є правильним принаймнi для ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2012, т. 64, № 8 1072 Г. П. ЛОПУШАНСЬКА, А. О. ЛОПУШАНСЬКИЙ β ∈ (0, 1), min{n, 2, α} > (n− 1)/2, |x| 6= 0. При β < α також функцiю G1(x, t) можна подати у виглядi ряду G1(x, t) = πn/2 |x|n ∞∑ k=0 (−1)k ( |x|α 2αa2tβ )k+1 Γ(n− α− αk/2) Γ(1− β − βk/2)Γ(α+ αk/2) . Використаємо позначення iз [16] для Hm,n p,q : a∗ = n∑ i=1 αi − p∑ i=n+1 αi + m∑ i=1 βi − q∑ i=m+1 βi, ∆∗ = q∑ i=1 βi − p∑ i=1 αi. Для обох функцiй G0, G1 маємо a∗ = 2 − β, ∆∗ = α − β. Тому за теоремою 1.1 [16] при β 6= α (∆∗ 6= 0) функцiї G0, G1 iснують для всiх x 6= 0, t > 0. У [16] побудовано асимптотику для H-функцiй Фокса. Враховуючи, що виконуються умо- ви (1.6) та (1.3.2) iз [16], за теоремою 1.7 iз [16] одержуємо оцiнки |G0(x, t)| ≤ C0 t1−β|x|n , |G1(x, t)| ≤ C1 |x|n при |x|α > tβ. За наслiдком з теореми 1.12 [16] отримуємо оцiнки при |x|α < tβ : |G0(x, t)| ≤ C∗0 t|x|n−α ln tβ |x|α , якщо α < n, |G0(x, t)| ≤ C∗0 t1−β(α−n α ) ln tβ |x|α , якщо α ≥ n, |G1(x, t)| ≤ C∗1 tβ|x|n−α ln tβ |x|α , якщо α < n, |G1(x, t)| ≤ C∗1 tnβ/α ln tβ |x|α , якщо α ≥ n. Тут C0, C1, C ∗ 0 , C ∗ 1 — певнi додатнi сталi. У випадку α 6= n+ 2l σ , l = 0, 1, . . . , σ = 1, 2, . . . , (15) правильними є такi ж оцiнки без логарифмiв. З одержаних вище оцiнок випливає iнтегровнiсть функцiй G0, G1 в QT , а звiдси — непе- рервнiсть функцiй (Ĝ0ϕ)(y, τ) в QT та (Ĝ1ϕ)(y) в Rn. Нехай γ = (γ1, . . . , γn) — мультиiндекс, |γ| = γ1 + . . .+ γn, D γ x = ∂|γ| ∂γ1x1 . . . ∂ γn xn , Dγ̄ = Dγ̄ x,t = = Dγ xD γ0 t , |γ̄| = |γ|+ [ α β ] γ0, де p — цiла частина числа p. ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2012, т. 64, № 8 ЗАДАЧА КОШI ДЛЯ РIВНЯНЬ З ДРОБОВИМИ ПОХIДНИМИ ЗА ЧАСОВОЮ . . . 1073 Оскiльки ∂ ∂yi G0(x− y, t) = − ∂ ∂xi G0(x− y, t), ∂ ∂τ G0(x− y, t− τ) = − ∂ ∂t G0(x− y, t− τ) i, подiбно для похiдних вищих порядкiв, функцiя ϕ належить D(Q̄T ), то для всiх γ̄ Dγ̄(Ĝ0ϕ)(y, τ) = ∫ QT G0(x− y, t− τ)Dγ̄ϕ(x, t)dxdt та Dγ̄(Ĝ0ϕ)(y, T ) = 0 за умови рiвномiрної збiжностi iнтегралiв vγ̄(y, τ) = T∫ τ ∫ Rn G0(x− y, t− τ)Dγ̄ϕ(x, t)dxdt, ϕ ∈ D(Q̄T ). За цiєї умови з попередньої рiвностi одержуємо, що Dγ̄(Ĝ0ϕ) належить C(QT ) для довiль- ного мультиiндексу γ̄, а отже, Ĝ0ϕ належить C∞,(0)(Q̄T ) при ϕ ∈ D(Q̄T ). Покажемо рiвномiрну збiжнiсть iнтегралiв vγ̄(y, τ) для кожного γ̄. Для простоти розгляда- тимемо випадок (15). Враховуючи оцiнки функцiї G0(x− y, t− τ), фiнiтнiсть та обмеженiсть функцiй Dγ̄ϕ(x, t) в QT , у випадку α < n маємо ∣∣vγ̄(y, τ) ∣∣ ≤ T∫ τ  ∫ x : |x−y|α<(t−τ)β |G0(x− y, t− τ)||Dγ̄ϕ(x, t)|dx + + ∫ x : |x−y|α>(t−τ)β |G0(x− y, t− τ)||Dγ̄ϕ(x, t)|dx  dt ≤ ≤ c0 T∫ τ  ∫ x : |x−y|α<(t−τ)β |Dγ̄ϕ(x, t)| (t− τ)|x− y|n−α dx + + ∫ x : |x−y|α>(t−τ)β |Dγ̄ϕ(x, t)| (t− τ)1−β|x− y|n dx  dt ≤ ≤ c1  T∫ τ dt t− τ (t−τ)β/α∫ 0 rα−1dr + T∫ τ 1 (t− τ)1−β dt +∞∫ (t−τ)β/α |Dγ̄ϕ(x, t)|r−1dr  ≤ ≤ c2 T∫ τ 1 (t− τ)1−β [ 1 + | ln (t− τ)β/α| ] dt < +∞. Тут i далi ci, di, i = 0, 1, . . . , — додатнi сталi. У випадку α ≥ n аналогiчно одержуємо ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2012, т. 64, № 8 1074 Г. П. ЛОПУШАНСЬКА, А. О. ЛОПУШАНСЬКИЙ |vγ̄(y, τ)| ≤ c3 T∫ τ  ∫ x : |x−y|α<(t−τ)β |Dγ̄ϕ(x, t)| (t− τ)1−β(1−n α ) dx + + ∫ x:|x−y|α>(t−τ)β |Dγ̄ϕ(x, t)| (t− τ)1−β|x− y|n dx  dt ≤ ≤ c4 T∫ τ 1 (t− τ)1−β [1+ | ln (t− τ)β/α|]dt < +∞. Ми довели, що Ĝ0 : D(Q̄T )→ C∞,(0)(Q̄T ). Враховуючи оцiнки функцiї G1(x, t), так само показуємо, що Ĝ1 : D(Q̄T )→ C∞(Rn). При ϕ ∈ D(Q̄T ) розглядаємо wγ(y) = T∫ 0 dt ∫ Rn G1(x− y, t)Dγϕ(x, t)dx = = T∫ 0 dt ∫ x:|x−y|α<tβ G1(x− y, t)Dγϕ(x, t)dx+ + T∫ 0 dt ∫ x : |x−y|α>tβ G1(x− y, t)Dγϕ(x, t)dx. У випадку α < n отримуємо |wγ(y)| ≤ d0 T∫ 0  ∫ x:|x−y|α<tβ |Dγϕ(x, t)| tβ|x− y|n−α dx+ ∫ x:|x−y|α>tβ |Dγϕ(x, t)| |x− y|n dx  dt ≤ ≤ d1  T∫ 0 dt tβ tβ/α∫ 0 rα−1dr + T∫ 0 dt +∞∫ tβ/α |Dγϕ(x, t)|r−1dr  ≤ d2 T∫ 0 [ 1+ | ln tβ/α| ] dt < +∞. У випадку α ≥ n |wγ(y)| ≤ d3 T∫ 0  ∫ x : |x−y|α<tβ |Dγϕ(x, t)| tnβ/α dx+ ∫ x : |x−y|α>tβ |Dγϕ(x, t)| |x− y|n dx  dt ≤ ≤ d4 T∫ 0 [1+ | ln tβ/α|]dt < +∞. ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2012, т. 64, № 8 ЗАДАЧА КОШI ДЛЯ РIВНЯНЬ З ДРОБОВИМИ ПОХIДНИМИ ЗА ЧАСОВОЮ . . . 1075 Лема 3. Для кожної функцiї ϕ ∈ D(Q̄T ) iснує така ψ ∈ X(Q̄T ), що (L̂ψ)(x, t) = ϕ(x, t), (x, t) ∈ QT . Доведення. Як i у [15], показуємо, що шуканою є функцiя ψ(y, τ) = T∫ τ dt ∫ Rn G0(x− y, t− τ)ϕ(x, t)dx. Справдi, за лемою 2 ψ ∈ C∞,(0)(Q̄T ) при ϕ ∈ D(Q̄T ), (L̂ψ)(y, τ) = L̂ ( G0(x− y, t− τ), ϕ(x, t) ) QT = L̂ ( G0(x, t), ϕ(x+ y, t+ τ) ) QT = = ( G0(x, t), (L̂ϕ)(x+ y, t+ τ) ) QT = ( (LG0)(x, t), ϕ(x+ y, t+ τ) ) QT = = ( δ(x, t), ϕ(x+ y, t+ τ) ) QT = ϕ(y, τ), (y, τ) ∈ QT . З леми 3 випливає, що L̂(Ĝ0ϕ) = ϕ, а отже, Ĝ0ϕ належить X(Q̄T ) при ϕ ∈ D(Q̄T ), тобто Ĝ0 : D(Q̄T )→ X(Q̄T ). 4. Теореми iснування та єдиностi. Теорема 1. За припущення (L) iснує єдиний розв’язок u ∈ D′(Q̄T ) задачi (4), який визна- чається формулою (u, ϕ)QT = (F, Ĝ0ϕ)QT + (u0, Ĝ1ϕ)QT ∀ϕ ∈ D(Q̄T ). (16) Доведення. На пiдставi лем 2, 3 Ĝ0 : D(Q̄T ) → X(Q̄T ), Ĝ1 : D(Q̄T ) → C∞(Rn). Отже, права частина у формулi (16) має сенс i формулою (16) визначено u ∈ D′(Q̄T ). Пiдставляючи функцiю (16) у тотожнiсть (5) i використовуючи лему 1, показуємо, що функцiя (16) є розв’язком задачi (4): (u, L̂ψ)QT = ( F, Ĝ0(L̂ψ) ) QT + ( u0, Ĝ1(L̂ψ) ) = = (F,ψ)QT + u0(x), T∫ 0 f1−β(t)ψ(x, t)dt  ∀ψ ∈ X(Q̄T ). Якщо u1, u2 — розв’язки задачi (4), то функцiя u = u1 − u2 задовольняє умову (u, L̂ψ)QT = 0 ∀ψ ∈ X(Q̄T ). За лемою 3 для довiльної функцiї ϕ ∈ D(Q̄T ) iснує така функцiя ψ ∈ X(Q̄T ), що L̂ψ = ϕ в QT . Тодi з попередньої тотожностi (u, ϕ)QT = 0 для кожної функцiї ϕ ∈ D(Q̄T ), тобто u = 0 в D′(Q̄T ). Теорему доведено. Теорему 1 можна покращити: визначити залежнiсть характеру особливостей розв’язку зада- чi при t = 0 вiд особливостей правої частини рiвняння та порядку сингулярностi узагальненої функцiї в початковiй умовi. ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2012, т. 64, № 8 1076 Г. П. ЛОПУШАНСЬКА, А. О. ЛОПУШАНСЬКИЙ Узагальнена функцiя P ∈ D′(Rn) має порядок сингулярностi s(P ) ≤ s0 [14, c. 46], якщо (P,ϕ) = ∑ |γ|≤s0 ∫ Rn Dγϕ(x)Pγ(x)dx для всiх ϕ ∈ D(Rn), де Pγ ∈ L1,loc(R n), |γ| ≤ s0. Через ρ(x, t) ( (x, t) ∈ Q̄T ) позначимо невiд’ємну функцiю iз D(Q̄T ), додатну в Qτ , τ < T, що має порядок tβ/α при t→ 0 ( limt→0+ t −(β/α)ρ(x, t) = const ) , а також ρ(x, t) ≤ 1 в Q̄T . Для k ≥ 0 використовуємо функцiйнi простори: Ck(QT ) — простори Гельдера функцiй ϕ з неперервними Dγ̄ϕ, |γ̄| ≤ [k] та (при нецiлому k) скiнченними∑ 0<|γ̄|=[k] sup (x,t),(y,τ)∈QT ,x 6=y ∆y xD γ̄ x,tϕ(x, t) |x− y|k−[k] , ∑ 0<k−|γ̄|<α β sup (x,t),(y,τ)∈QT ,t 6=τ ∆τ tD γ̄ x,tϕ(x, t) |t− τ |(k−|γ̄|)[ α β ] , де ∆y xψ(x, t) = ψ(y, t)− ψ(x, t), ∆τ tψ(x, t) = ψ(x, τ)− ψ(x, t), Ck0 (Q̄T ) — простори функцiй iз Ck(QT ) з компактними носiями в Q̄T , C k,(0) 0 (Q̄T ) = { ϕ ∈ Ck0 (Q̄T ) : Dl tϕ|t=T = 0, l = 0, 1, 2, . . . , [ α β ]} , Dk(Q̄T ) = {ϕ ∈ C k,(0) 0 (Q̄T )(ϕ ∈ D(Q̄T ) при k ∈ N ⋃ {0} = N0) : ρ|γ̄|−kDγ̄ϕ ∈ C(Q̄T ) ∀γ̄ : |γ̄| ≤ k}, Xk(Q̄T ) = {ϕ ∈ Ck+α,(0)(Q̄T )(ϕ ∈ C∞,(0)(Q̄T ) при k ∈ N0) : L̂ϕ ∈ Dk(Q̄T )}, де p — найбiльше цiле число, менше p, D′k(Q̄T ), X ′k(Q̄T ) — простори лiнiйних неперервних функцiоналiв вiдповiдно на Dk(Q̄T ), Xk(Q̄T ). Кажемо, що ϕl → 0, l →∞ в Dk(Q̄T ), якщо ρ|γ̄|−kDγ̄ϕl → 0, l →∞ рiвномiрно в Q̄T для всiх |γ̄| ≤ k, ϕl → 0, l→∞ в Xk(Q̄T ), якщо ϕl → 0 в Ck+α(Q̄T ) та L̂ϕl → 0 в Dk(Q̄T ). Зауважимо, що простiр Xk(Q̄T ) не є порожнiм. Це випливає з леми 3: функцiя ψ в лемi 3 належить Xk(Q̄T ) при ϕ ∈ Dk(Q̄T ). До просторiв Dk(Q̄T ) належать, зокрема, множини функцiй{ ϕ ∈ D(Q̄T ) : ϕ = %k · ψ,ψ ∈ D(Q̄T ) } , а функцiї зi степеневими особливостями при t = 0 вигляду v = %−kv0, де v0 ∈ L1,loc(QT ), належать до вагових просторiв узагальнених функцiй D′k(Q̄T ). Припущення (Ls): β ∈ (0, 1), min{n, 2, α} > (n− 1)/2, α 6= β, u0 ∈ D′(Rn), s(u0) ≤ s, k > s− α β , F ∈ Xk(Q̄T ). За припущення (Ls) вивчаємо задачу Кошi (4) — задачу знаходження функцiї u ∈ D′k(Q̄T ), що задовольняє тотожнiсть (5) для довiльної функцiї ψ ∈ Xk(Q̄T ). Теорема 2. За припущення (Ls) iснує єдиний розв’язок u ∈ D′k(Q̄T ) задачi (4), який ви- значається формулою (16) для довiльної функцiї ϕ ∈ Dk(Q̄T ). Доведення аналогiчне доведенню теореми 1, але замiсть леми 2 використовується наступна лема. ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2012, т. 64, № 8 ЗАДАЧА КОШI ДЛЯ РIВНЯНЬ З ДРОБОВИМИ ПОХIДНИМИ ЗА ЧАСОВОЮ . . . 1077 Лема 4. При k ≥ 0 Ĝ0 : Dk(Q̄T )→ Xk(Q̄T ), Ĝ1 : Dk(Q̄T )→ C k+α β (Rn). Доведення. Як i при доведеннi леми 2, враховуючи, що Dγ̄ϕ = ρk−|γ̄|ϕk,γ̄ при ϕ ∈ Dk(Q̄T ), |γ̄| ≤ k, де ϕk,γ̄ — неперервнi та фiнiтнi функцiї в Q̄T , у випадку α < n маємо |Dγ(Ĝ1ϕ)(y)| = ∣∣∣∣∣∣∣ ∫ QT Dγϕ(x, t)G1(x− y, t)dxdt ∣∣∣∣∣∣∣ ≤ ≤ d5 T∫ 0  ∫ x : |x−y|α<tβ t(k−|γ|) β α |ϕk,γ(x, t)| tβ|x− y|n−α dx+ ∫ x : |x−y|α>tβ t(k−|γ|) β α |ϕk,γ(x, t)| |x− y|n dx  dt ≤ ≤ d6 T∫ 0 t(k−|γ|) β α |ψk,γ(t)| [ 1 + | ln tβ/α| ] dt, y ∈ Rn, де ψk,γ(t) — неперервнi та фiнiтнi функцiї на [0, T ]. У випадку α ≥ n аналогiчно одержуємо таку ж оцiнку. Одержанi iнтеграли збiгаються при ( k − |γ| )β α − ε > −1 <=> |γ| < k + α β (1 − ε) та довiльному ε > 0, а отже, при |γ| ≤ s ≤ k + α β . Ми одержали, що Ĝ1ϕ ∈ C k+ α β (Rn) при ϕ ∈ Dk(Q̄T ). Другу частину леми встановлено. Аналогiчно при ϕ ∈ Dk(Q̄T ), |γ̄| ≤ k маємо |Dγ̄(Ĝ0ϕ)(y, τ)| = ∣∣∣∣∣∣∣ ∫ QT Dγ̄ϕ(x, t)G0(x− y, t− τ)dxdt ∣∣∣∣∣∣∣ ≤ ≤ c5 T∫ τ t(k−|γ̄|) β α (t− τ)1−β |ψk,γ̄(t)| [ 1 + | ln (t− τ)β/α| ] dt. Тут ψ̃k,γ̄(t) — неперервнi та фiнiтнi функцiї на [0, T ]. Одержанi iнтеграли збiгаються при ( k − |γ̄| )β α + β − εβ α > 0 та довiльному ε > 0, тобто |γ̄| ≤ k + α для всiх (y, τ) ∈ Q̄T , а отже, Ĝ0ϕ ∈ Ck+α(Q̄T ) при ϕ ∈ Dk(Q̄T ). Крiм того, розбиваючи iнтеграл по (τ, T ) на частини (τ, 2τ), (2τ, T ) i враховуючи, що при t ∈ (τ, 2τ) маємо t(k−|γ̄|) β α ≤ c6τ (k−|γ̄|)βα , а при t ∈ (2τ, T ) — t − τ > τ, а отже, (t − τ)β−1 < c7τ β−1, одержуємо оцiнки |Dγ̄(Ĝ0ϕ)(y, τ)| ≤ c8 [ τ (k−|γ̄|)βα 2τ∫ τ (t− τ)β−1 [ 1 + | ln (t− τ)β/α| ] dt+ ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2012, т. 64, № 8 1078 Г. П. ЛОПУШАНСЬКА, А. О. ЛОПУШАНСЬКИЙ +τβ−1 T∫ 2τ t(k−|γ̄|) β α |ψ̃k,γ̄(t)| [ 1 + | ln (t− τ)β/α| ] dt ] ≤ c9τ (k+α−|γ̄|)βα−ε β α . Звiдси випливає, що τ (|γ̄|−(k+α)) β αDγ̄(Ĝ0ϕ) ∈ C(Q̄T ), тобто ρ|γ̄|−(k+α)Dγ̄(Ĝ0ϕ) ∈ C(Q̄T ) для всiх |γ̄| ≤ k + α, (y, τ) ∈ Q̄T , якщо ϕ ∈ Dk(Q̄T ). З леми 3 випливає, що L̂(Ĝ0ϕ) = ϕ, а отже, Ĝ0ϕ ∈ Xk(Q̄T ) при ϕ ∈ Dk(Q̄T ). Розглянемо окремо випадок F = 0 та уточнимо характер особливостей при t = 0 розв’язку задачi Кошi. Введемо ваговий функцiйний простiр Mk(QT ) = u ∈ L1,loc(QT ) : ‖u‖k = ∫ QT ρk(x, t)|u(x, t)|dxdt < +∞  . Це простiр регулярних узагальнених функцiй iз D′k(Q̄T ): якщо f ∈ Mk(QT ), то (f, ϕ)QT = = ∫ QT fϕdxdt для кожної функцiї ϕ ∈ Dk(Q̄T ). Теорема 3. За припущення (Ls) та F = 0 iснує єдиний розв’язок u ∈Mk(QT ) задачi (4), що визначається формулою u(x, t) = (u0(y), G1(x− y, t)), (x, t) ∈ QT . (17) Доведення. З теореми 2 випливає однозначна розв’язнiсть задачi у просторi D′k(Q̄T ) та зображення (16) розв’язку для довiльної ϕ ∈ Dk(Q̄T ). Потрiбно показати, що цей розв’язок можна подати у виглядi (17) та що вiн має кращi властивостi — належить ваговому L1-простору Mk(QT ). За властивостями H-функцiй Фокса [16] G1(x, t) — нескiнченно диференцiйовна функцiя при (x, t) 6= (0, 0), а отже, G1(x− y, t) — нескiнченно диференцiйовна функцiя при (x, t) ∈ QT i праву частину (17) визначено. Використовуючи аналог теореми Фубiнi [17, c. 59] (формула (3.2)) i формулу (12), для довiльної функцiї ψ ∈ X(Q̄T ) маємо∫ QT uL̂ψdxdt = ∫ QT ( u0(y), G1(x− y, t) ) (L̂ψ)(x, t)dxdt = = u0(y), ∫ QT G1(x− y, t)(L̂ψ)(x, t)dxdt  = u0(y), T∫ 0 f1−β(t)ψ(y, t)dt . Отже, функцiя (17) задовольняє тотожнiсть (5), тобто є розв’язком задачi (4). Щоб довести, що функцiя (17) належить Mk(QT ), достатньо довести скiнченнiсть∫ QT %k(x, t)u(x, t)dxdt. Оскiльки %k належить Dk(Q̄T ), то з леми 4 випливає iснування та- ких додатних сталих Ĉk,γ , що ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2012, т. 64, № 8 ЗАДАЧА КОШI ДЛЯ РIВНЯНЬ З ДРОБОВИМИ ПОХIДНИМИ ЗА ЧАСОВОЮ . . . 1079∣∣∣∣∣∣∣Dγ y ∫ QT ρk(x, t)G1(x− y, t)dxdt ∣∣∣∣∣∣∣ ≤ Ĉk,γ ∀y ∈ Rn, |γ| ≤ s ≤ k + α β . (18) Згiдно з означенням порядку сингулярностi узагальненої функцiї, (u0(y), G1(x− y, t)) = ∑ |γ|≤s ∫ B Dγ yG1(x− y, t)Fγ(y)dy, (x, t) ∈ QT , (19) де B = suppu0, Fγ ∈ L1(B), |γ| ≤ s. Тепер, враховуючи (18) та (19), отримуємо∣∣∣∣∣∣∣ ∫ QT %k(x, t)u(x, t)dxdt ∣∣∣∣∣∣∣ ≤ ≤ ∑ |γ|≤s ∣∣∣∣∣Dγ y ∫ B ( ∫ QT %k(x, t)G1(x− y, t)dxdt )∣∣∣∣∣ |Fγ(y)|dy ≤ ∑ |γ|≤s ∫ B Ĉk,γ |Fγ(y)|dy < +∞. 1. Кочубей А. Н. Диффузия дробного порядка // Дифференц. уравнения. – 1990. – 26, № 4. – С. 660 – 670. 2. Eidelman S. D., Ivasyshen S. D., Kochubei A. N. Analytic methods in the theory of differential and pseudo-differential equations of parabolic type. – Basel etc.: Birkhäuser, 2004. – 390 p. 3. Caputo M. Linear model of dissipation whose Q is almost friequency independent, II // Geophys. J. Roy. Astron. Soc. – 1967. – 13. – P. 529 – 539. 4. Caputo M., Minardi P. Linear model of dissipation in anelastic solids // Rev. Nuovo Cimento (Ser. II). – 1971. – 1. – P. 161 – 198. 5. Джрбашян M. М. Интегральные преобразования и представления функций в комплексной области. – М.: Наука, 1999. – 671 c. 6. Gorenfio R., Minardi P. Fractional calculus: integral and differential equations of fractional order // Fractals and Fractional Calculus in Continuum Mechanics / Eds A. Carpinteri, P. Minardi. CISM Lect. Notes. – 1997. – 378. – P. 223 – 276. 7. Ворошилов A. А., Килбас А. А. Условия существования классического решения задачи Коши для диффузионно- волнового уравнения с частной производной Капуто // Докл. АН. – 2007. – 414, № 4. – С. 1 – 4. 8. Engler H. Similarity solutions for a class of hyperbolic integrodifferential equations // Different. Integral Equat. – 1997. – 10, № 5. – P. 815 – 840. 9. Городецкий В. В., Дринь Я. М. Параболические псевдодифференциальные уравнения в пространстве обоб- щенных функций – Львов, 1991. – 57 с. – (Препринт / АН Украины. Ин-т прикл. пробл. мех. и мат.; № 4 – 91). 10. Лопушанська Г. П. Основнi граничнi задачi для одного рiвняння в дробових похiдних // Укр. мат. журн. – 1999. – 51, № 1. – С. 48 – 59. 11. Псху А. В. Уравнения в частных производных дробного порядка. – М.: Наука, 2005. – 199 с. 12. Jun Sheng Duan. Time- and space-fractional partial differential equations // J. Math. Phys. – 2005. – 46 (013504). 13. Anh V. V., Leonenko N. N. Spectral analysis of fractional kinetic equations with random datas // J. Statist. Phys. – 2001. – 104, № 5/6. – P. 1349 – 1387. 14. Шилов Г. Е. Математический анализ. Второй спец. курс. – М.: Наука, 1965. – 328 с. 15. Лопушанская Г. П., Лопушанский А. О., Пасичник О. В. Задача Коши для уравнений с дробной производной по времени в пространстве обобщенных функций // Сиб. мат. журн. – 2011. – 52, № 6. – С. 1288 – 1299. 16. Kilbas A.A., Sajgo M. H-transforms. – Boca-Raton: Chapman and Hall/CRC, 2004. – 401 p. 17. Владимиров В. С. Уравнения математической физики. – М.: Наука, 1981. – 512 с. Одержано 08.03.12 ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2012, т. 64, № 8
id umjimathkievua-article-2641
institution Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal
keywords_txt_mv keywords
language Ukrainian
English
last_indexed 2026-03-24T02:27:28Z
publishDate 2012
publisher Institute of Mathematics, NAS of Ukraine
record_format ojs
resource_txt_mv umjimathkievua/c5/c9f7a00eaaa41457a55908053a50bfc5.pdf
spelling umjimathkievua-article-26412020-03-18T19:31:48Z Space-time fractional Cauchy problem in spaces of generalized functions Задача Коші для рівнянь з дробовими похідними за часовою та просторовими змінними у просторах узагальнених функцій Lopushanskaya, G. P. Lopushanskyi, A. O. Лопушанська, Г. П. Лопушанський, А. О. We prove a theorem on the existence and uniqueness and obtain a representation using the Green vector function for the solution of the Cauchy problem $$u^{(\beta)}_t + a^2(-\Delta)^{\alpha/2}u = F(x, t), \quad (x, t) \in \mathbb{R} ^n \times (0, T], \quad a = \text{const} $$ $$u(x, 0) = u_0(x), \quad x \in \mathbb{R} ^n$$ where $u^{(\beta)}_t$ is the Riemann-Liouville fractional derivative of order $\beta \in (0,1)$, and $u_0$ and $F$ belong to some spaces of generalized functions. We also establish the character of the singularity of the solution at $t = 0$ and its dependence on the order of singularity of the given generalized function in the initial condition and the character of the power singularities of the function on right-hand side of the equation. Here, the fractional $n$-dimensional Laplace operator $\mathfrak{F}[(-\Delta)^{\alpha/2} \psi(x)] = |\lambda|^{\alpha} \mathfrak{F}[\psi(x)]$. Доказана теорема существования и единственности и получено представление с помощью вектор-функции Грина решения задачи Коши $$u^{(\beta)}_t + a^2(-\Delta)^{\alpha/2}u = F(x, t), \quad (x, t) \in \mathbb{R} ^n \times (0, T], \quad a = \text{const} $$ $$u(x, 0) = u_0(x), \quad x \in \mathbb{R} ^n,$$ с производной Римана – Лиувилля $u^{(\beta)}_t$ порядка $\beta \in (0,1)$ и $u_0$, $F$ из пространств обобщенных функций. Установлен характер особенностей решения при $t = 0$ в зависимости от порядка сингулярности заданной обобщенной функции в начальном условии и характера степенных особенностей функции в правой части уравнения. Здесь $(-\Delta)^{\alpha/2}$ определено с помощью преобразования Фурье $\mathfrak{F}[(-\Delta)^{\alpha/2} \psi(x)] = |\lambda|^{\alpha} \mathfrak{F}[\psi(x)]$. Institute of Mathematics, NAS of Ukraine 2012-08-25 Article Article application/pdf https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/2641 Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal; Vol. 64 No. 8 (2012); 1067-1079 Український математичний журнал; Том 64 № 8 (2012); 1067-1079 1027-3190 uk en https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/2641/2041 https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/2641/2042 Copyright (c) 2012 Lopushanskaya G. P.; Lopushanskyi A. O.
spellingShingle Lopushanskaya, G. P.
Lopushanskyi, A. O.
Лопушанська, Г. П.
Лопушанський, А. О.
Space-time fractional Cauchy problem in spaces of generalized functions
title Space-time fractional Cauchy problem in spaces of generalized functions
title_alt Задача Коші для рівнянь з дробовими похідними за часовою та просторовими змінними у просторах узагальнених функцій
title_full Space-time fractional Cauchy problem in spaces of generalized functions
title_fullStr Space-time fractional Cauchy problem in spaces of generalized functions
title_full_unstemmed Space-time fractional Cauchy problem in spaces of generalized functions
title_short Space-time fractional Cauchy problem in spaces of generalized functions
title_sort space-time fractional cauchy problem in spaces of generalized functions
url https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/2641
work_keys_str_mv AT lopushanskayagp spacetimefractionalcauchyprobleminspacesofgeneralizedfunctions
AT lopushanskyiao spacetimefractionalcauchyprobleminspacesofgeneralizedfunctions
AT lopušansʹkagp spacetimefractionalcauchyprobleminspacesofgeneralizedfunctions
AT lopušansʹkijao spacetimefractionalcauchyprobleminspacesofgeneralizedfunctions
AT lopushanskayagp zadačakošídlârívnânʹzdrobovimipohídnimizačasovoûtaprostorovimizmínnimiuprostorahuzagalʹnenihfunkcíj
AT lopushanskyiao zadačakošídlârívnânʹzdrobovimipohídnimizačasovoûtaprostorovimizmínnimiuprostorahuzagalʹnenihfunkcíj
AT lopušansʹkagp zadačakošídlârívnânʹzdrobovimipohídnimizačasovoûtaprostorovimizmínnimiuprostorahuzagalʹnenihfunkcíj
AT lopušansʹkijao zadačakošídlârívnânʹzdrobovimipohídnimizačasovoûtaprostorovimizmínnimiuprostorahuzagalʹnenihfunkcíj