logo
Lektsii_ODU_2nd_semestr_Sukhinin

Теорема о существовании единственного решения задачи Коши для квазилинейных УрЧп первого порядка в случае пространственных переменных.

Рассмотрим УрЧП

(1),

где − функции класса от в окрестности кривой

, ,

причем в этой окрестности.

Задача Коши состоит в нахождении поверхности класса , удовлетворяющей УрЧП (1) и содержащую кривую

Теорема:

1) Пусть − функции класса от определенные в окрестности

2)

3)

4) , где

Тогда существует окрестность кривой вида

(окрестности в плоскости ) и единственная функция класса , определенная в этой окрестности, являющаяся решением задачи Коши, определенной выше.

Доказательство:

◄ Идея доказательства состоит в том, что через каждую точку проведем характеристику и покажем, что получилась поверхность класса . Тогда по второй лемме о характеристиках эта поверхность будет интегральной для УрЧП (1).

1) Продолжим на интервал при достаточно малом так, чтобы продолжение функции (например линейным образом)

Считаем, что лежит в области определения и при

2) Через каждую точку проведем характеристику УрЧП (1) , , причем , , для некоторой точки . Положим:

3) По теореме о непрерывности и непрерывной дифференцируемости по начальным данным получим, что определено и

принадлежит на . Поскольку