ON MULTIDIMENSIONAL EXACT SOLUTIONS OF GENERALIZED MONGE–AMPE`RE EVOLUTION EQUATIONS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We consider evolutionary multidimensional generalized Monge–Amp`ere equations, the right parts of which, in addition to the determinant of the Hesse matrix, may depend on the Laplace operator and the gradient of the desired function. A variant of the reduction method for constructing exact multidimensional solutions of the generalized Monge–Amp`ere evolution equations using separation of variables is proposed. Multivariate exact solutions expressed explicitly through elementary functions and through solutions of ordinary differential equations are obtained. A number of examples of exact solutions, both radially symmetric and anisotropic in spatial variables, expressed through combinations of elementary functions are given.

About the authors

A. A. Kosov

Matrosov Institute for System Dynamics and Control Theory of Siberian Branch of RAS

Email: kosov_idstu@mail.ru
Irkutsk, Russia

E. I. Semenov

Matrosov Institute for System Dynamics and Control Theory of Siberian Branch of RAS

Email: edwseiz@gmail.com
Irkutsk, Russia

References

  1. Косов, А.А. О многомерных решениях обобщённого уравнения Монжа–Ампера / А.А. Косов, Э.И. Семенов // Дифференц. уравнения. — 2024. — Т. 60, № 10. — С. 1334–1349.
  2. Смирнов, В.В. “Фономы” в двумерных вихревых решетках / В.В. Смирнов, К.В. Чукбар // Журн. эксп. и теор. физики. — 2001. — Т. 120, № 1. — С. 145–155.
  3. Zaburdaev, V.Yu. Nonlinear dynamics of electron vortex lattices / V.Yu. Zaburdaev, V.V. Smirnov, K.V. Chukbar // Plasma Physics Reports. — 2014. — V. 30, № 3. — P. 214–217.
  4. Ohkitani, K. Singularity formation in the Smirnov–Chukbar–Zaburdaev equation for the deformation of vortex lattices / K. Ohkitani, F.Al. Sultu // J. Phys. A: Mathematical and Theoretical. — 2013. — V. 46, № 20. — Art. 205501.
  5. Полянин, А.Д. Точные решения и редукции нестационарных уравнений математической физики типа Монжа–Ампера / А.Д. Полянин // Вестн. НИЯУ МИФИ. — 2023. — Т. 12, № 5. — С. 276– 288.
  6. Аксенов, А.В. Групповой анализ, редукции и точные решения уравнения Монжа–Ампера магнитной гидродинамики / А.В. Аксенов, А.Д. Полянин // Дифференц. уравнения. — 2024. — Т. 60, № 6. — С. 750–763.
  7. Polyanin, A.D. Unsteady magnetohydrodynamics PDE of Monge–Amp`ere type: symmetries, closedform solutions, and reductions / A.D. Polyanin, A.V. Aksenov // Mathematics. — 2024. — V. 12, № 13. — Art. 2127.
  8. Aksenov, A.V. Symmetries, reductions and exact solutions of nonstationary Monge–Amp`ere type equations / A.V. Aksenov, A.D. Polyanin // Mathematics. — 2025. — V. 13, № 3. — Art. 525.
  9. Lie group classification, symmetry reductions, and conservation laws of a Monge–Amp`ere equation / S. Samina, F. Arif, A. Jhangeer, S. Wali // Symmetry. — 2025. — V. 17, № 3. — Art. 355.
  10. Рахмелевич, И.В. Многомерное неавтономное эволюционное уравнение типа Монжа–Ампера / И.В. Рахмелевич // Владикавказ. мат. журн. — 2023. — Т. 25, № 1. — С. 64–80.
  11. Крылов, Н.В. Последовательности выпуклых функций и оценки максимума решения параболического уравнения / Н.В. Крылов // Сиб. мат. журн. — 1976. — Т. 17, № 2. — С. 290–303.
  12. Polyanin, A.D. Separation of Variables and Exact Solutions to Nonlinear PDEs / A.D. Polyanin, A.I. Zhurov. — New York : Chapman and Hall/CRC, 2021. — 401 p.
  13. Косов, А.А. О точных многомерных решениях одной нелинейной системы уравнений реакции– диффузии / А.А. Косов, Э.И. Семенов // Дифференц. уравнения. — 2018. — Т. 54, № 1. — С. 108–122.
  14. Косов, А.А. О точных решениях многомерной системы эллиптических уравнений со степенными нелинейностями / А.А. Косов, Э.И. Семенов // Дифференц. уравнения. — 2023. — Т. 59, № 12. — С. 1619–1640.
  15. Хорн, Р. Матричный анализ / Р. Хорн, Ч. Джонсон ; пер. с англ. Х.Д. Икрамова, А.В. Князева, Е.Е. Тартышникова ; под ред. Х.Д. Икрамова. — М. : Мир, 1989. — 655 c.
  16. Зайцев, В.Ф. Обыкновенные дифференциальные уравнения / В.Ф. Зайцев, А.Д. Полянин. — Ч. 1. — М. : Юрайт, 2023. — 385 c.
  17. Полянин, А.Д. Нелинейные уравнения математической физики и механики. Методы решения / А.Д. Полянин, В.Ф. Зайцев. — М. : Юрайт, 2023. — 256 c.
  18. Прудников, А.П. Интегралы и ряды / А.П. Прудников, Ю.А. Брычков, О.И. Маричев. — М. : Наука, 1981. — 800 с.
  19. Полянин А.Д. Уравнения и задачи математической физики / А.Д. Полянин. — 2-е изд. — Ч. 1. — М. : Юрайт, 2023. — 261 c.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences