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时间尺度上的半线性动力学方程:IVP和振荡特性。 (英语) Zbl 1037.34002号

本文证明了经典Sturm-Liouville线性微分方程振动理论的基本结果\[(r(t)x')'+p(t)x=0\]可以推广到所谓的半线性动力学方程\[(r(t)\Phi(x^\ Delta))^\ Delta+p(t)\ Phi(x^\ sigma)=0\标签\(*\)\]在任意时间尺度上,其中\(\Phi(x)=|x|^{\alpha-1}\text{sgn}\,x\)与\(\alpha>0\)。这里,时间尺度是实数的任何封闭子集,(x^\Delta)表示(x)的(Delta)-导数和(x^\sigma)与前跳运算符(\sigma\)的组合。此外,系数函数\(r,p\)是rd连续的,并且\(r \)只要求为非零(不一定为正)。
在深入的动机介绍之后,给出了关于时间尺度上导数和积分的一些基本结果,包括时间尺度积分的第二中值定理,然后讨论了(ast)解的存在唯一性问题。作者导出了一个广义Picone恒等式,用于证明一个版本的Reid Roundabout定理,该定理刻画了用Riccati型动力学方程或二次泛函的定性性质表示的不共轭性。反过来,这个环形定理产生了\(\ast)\的Sturm型比较和分离定理。此外,通过Riccati技术和变分原理,利用Roundabout定理获得了方程(ast)非振动的充分必要条件。本文以振荡(Leighton-Wintner,Hinton-Lewis)和非振荡准则结束。

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