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二阶非线性微分方程解的渐近分析。 (英语) Zbl 1437.34021号

作者考虑了以下二阶微分方程\[x''=g(t)\phi(x),\tag{1}\]
其中函数\(g)和\(φ)对于\(t \ in(a;\ infty)\)、\(a>0)、\。他们还考虑了方程(1),其中函数(g)和(φ)的指数(R中的σ)和(γ>1)也相应地有规律地变化。在这种情况下,方程(1)可以写成形式\[x'’=t^\σl(t)x^\γ(t)l(x(t)),\tag{2}\]其中,随着参数趋向于\(infty),\(l(t,)和\(l(x)\是缓慢变化的函数。
本文的主要目的是找到方程(1)和(2)的正半轴(a>0)上定义的正解(x=x(t))(也称为真解)的存在条件和渐近行为。注意,所有可能的正递增解都属于以下两类之一:\[lim_{t\rightarrow\infty}x(t)=\infty,\quad\lim_}t\rightarrow\infty}x'(t \lim_{t\rightarrow\infty}\压裂{x(t)}{t}=\infty。\标记{4}\]
文章由五部分组成。
在第一部分中,作者给出了正则变函数、缓变函数的定义及其在意义上的基本性质J.卡拉马塔《数学》,Cluj 4,38-53(1930;传真:56.0907.01)]. 作者还定义了正则有界无穷大函数和几乎递增(递减)函数。然后确定了工作的对象、主题和主要目标。
本文的第二部分专门讨论方程(1)的(3)类和(4)类解的存在性。
在定理2.1中,公式(1)中第(3)类解的存在条件是:(g)对于(t在(a;infty)中是连续的且为正的,(a>0),(x在(a)中是正的,并且(φ)是指数的正则变化函数(gamma>1)。
我们注意到,通过K.S.Korepanova公司[Bukovyn.Mat.Zh.4,第3-4期,75-79期(2016年;Zbl 1374.34033号)]对于(n)阶微分方程[y^{(n)}=\alpha p(t)\prod_{j=0}^{n-1}\varphi{j}(y^{(j)})
定理2.2。呈现了最有趣的结果。它给出了方程(2)存在第(4)类解的充分条件。该定理是通过以下结果证明的P.-K Wong女士[太平洋数学杂志.13737-760(1963年;Zbl 0115.07203号)].
本文的第三部分致力于对方程(1)的所有可能的正递增解的一些估计,其中\(g\)和\(\phi\)在无穷大处有正则界,并且\(\phi\)满足一些附加条件。这些结果也非常有趣和重要。
方程(2)的解(x)定义在(ω)的左邻域中,称为A(mathcal{P}(P)_\ω(Y_0,\lambda_0)\)-解,其中\(-\infty\leq\lambda _0\leq+\infty),如果它满足以下条件\[lim_{t\uparrow\omega}Y}^2(t)]^2}{x''(t)x(t)}=\lambda_0。\]
第四部分旨在导出方程(2)的(rho=-\frac{\sigma+1}{\gamma+1})解存在指数有规律变化的充要条件,这些解是{P}(P)_\ω(Y_0,\lambda_0)\)-含有\(\lambda _0=1+\frac{1}{\rho-1}\)的溶液。
我们注意到,在V.M.埃夫图霍夫基里洛娃(例如,参见[Differ.Equ.41,No.8,1105-1114(2005;Zbl 1139.34039号); 来自Differ的翻译。乌拉文。41,No.8,1053–1061(2005)]),其中\(\alpha_0\in\{-1,1\}\),\(p:[a,\omega[\longrightarrow]0,+\infty[\)是一个连续函数,\(a<\omega\le+\inffy\),\varphi:\Delta Y_0\longright arrow]0,+\ infty[\)定期变化为\(Y\至Y_0),\(Y_0\ in \{0,\pm\infty\}\)指数的连续函数(sigma>1)。

MSC公司:

34A34飞机 非线性常微分方程和系统
2005年第34天 常微分方程解的渐近性质
26甲12 函数的增长率,无穷级,缓变函数
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全文: 内政部

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