|
Научные статьи
Антипериодическая краевая задача для неявного обыкновенного дифференциального уравнения
А. В. Арутюнов, З. Т. Жуковская, С. Е. Жуковский ФГБУН «Институт проблем управления имени В. А. Трапезникова» Российской академии наук
Аннотация:
В статье исследуется антипериодическая краевая задача
для неявного нелинейного обыкновенного дифференциального уравнения
$$f(t,x,\dot x)=0, \quad x(0)+x(\tau)=0.$$
Предполагается, что отображение
$f:\mathbb{R}\times \mathbb{R}^n \times \mathbb{R}^n \to \mathbb{R}^k$, определяющее рассматриваемое уравнение, является гладким и удовлетворяет условию
равномерной невырожденности первой производной
$$
\inf \bigl\{ {\rm cov} f'_v (t,x,v):\,
(t,x,v)\in \mathbb{R}\times \mathbb{R}^n \times \mathbb{R}^n \bigr\}>0.
$$
Здесь ${\rm cov} A$ — константа Банаха линейного оператора $A.$
Предположение равномерной невырожденности выполняется, в частности,
для отображения $f,$ определяющего нормальное обыкновенное
дифференциальное уравнение.
Для неявных уравнений получены достаточные
условия существования решения антипериодической краевой задачи и найдены оценки решений.
Сформулированы следствия для нормальных обыкновенных дифференциальных уравнений.
Для доказательства основного результата исходное неявное уравнение сводится к нормальному
дифференциальному уравнению за счет применения нелокальной теоремы о неявной функции. Затем
в работе доказывается вспомогательное утверждение о разрешимости уравнения $x+\psi(x)=0,$
представляющее собой аналог теоремы Брауэра о неподвижной точке. Показывается,
что отображение $\psi,$ ставящее произвольной начальной точке $x_0$ значение решения
задачи Коши в точке $\tau,$ корректно определено и удовлетворяет предположениям
вспомогательного утверждения, что доказывает существование решения исходной
краевой задачи.
Ключевые слова:
антипериодическая краевая задача, неявное ОДУ, теорема о неявной функции.
Поступила в редакцию: 28.06.2022
Образец цитирования:
А. В. Арутюнов, З. Т. Жуковская, С. Е. Жуковский, “Антипериодическая краевая задача для неявного обыкновенного дифференциального уравнения”, Вестник российских университетов. Математика, 27:139 (2022), 205–213
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/vtamu259 https://www.mathnet.ru/rus/vtamu/v27/i139/p205
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 135 | PDF полного текста: | 32 | Список литературы: | 24 |
|