一类高阶差分方程的振动性
一类差分方程的振动性研究
和式 ( )可得 到 : 7
S
u  ̄ r≥“ +( 忌 1 ) 号 ( ( ) ≥£ ( n ( + 一 ) + + 一1) t ) r r 2
定 义正实 数序列 { } :
1 2
p
局 { , + + 一 a… , 一 号
由文献 [-知 : 3 I
在科学技术和经济研究 中,差分方程是一个有力 的数学工具 。研究差分方程可 以在分析经济走势 时 ,将突发事件的影响也考虑其中,克服 了微分方程描述客观经济走势中无法计入离散情况的不利 ,使 得离 散 的情况 也 可 以进行 定性 的分析 。下 面 ,笔 者研 究 了一类 具 有连 续变 量 的时滞 差 分方 程 :
l{ t m
li ̄2一na + ) ≤( ) in m n i) mf ( it v~
—
() 2
且 :
l i m
。。
in s > P n t 三 s( m hJ+ ) 1 = 亟 u ̄2 a ( ) 一 二 _ p一 Fra bibliotek() 3
则 方程 ()的每个 解振 动 。 1 证 明 若 不 然 , 方 程 () 则 1 有非 振 动解 。 妨设 方程 () 不 1 存在 最终 正解 () 则必 存 在 t> t, t t 。使 ≥
・
1 8・ 3
长江大学学报 ( 自然科学版 )
2 1 3月 00年
将式 ( ) 6 分别 从 到 , 和 到 + 七 2求 和 , 一 再利 用 :
u t ( 一 志r (+ ))≥ u t ( + 1 是 r (+ 玩 一 ))≥ … ≥ u t ( 一 是 r (+ n ))
l i m : —- a 2-
一阶差分方程解振动的充分必要条件
) = N i (λ - 1) + pλ 置 f i (λ i ) = N i - pi kλ f i (λ i = pi k i Ni
k i +1
, i = 1 , 2 , …, m . 令 pi k i Ni
k i +1
′
- ki - 1
= 0 , 得λ i =
. 当λ i
1
) = N i (λ - 1) + pλ 时 , f i (λ i
m
利用引理 A , 可得 : 定理 1 对于差分方程 ( 5) , 如果 l = 0 , q ≠1 . ( i ) k = - 1 时 , p ( 1 - q) - k - 1 ≤- 1 ; ( ii ) k = 0 时 , p ( 1 - q) - k - 1 ≥1 ; ( iii ) k ∈{ …, - 3 , - 2} ∪{ 1 , 2 , … } , 且 p (1 ( k + 1) k +1 q) > 1; kk 则方程 ( 5) 的解振动当且仅当 ( i ) , ( ii ) , ( iii ) 条件之
( 9)
这里 p ∈ R , 且 k ∈ Z. 那么方程 ( 9) 的每一个解振 动当且仅当下面的条件成立 : ( i ) k = - 1 时 , p ≤- 1 ; ( ii ) k = 0 时 , p ≥1 ; ( iii ) k ∈ { …, - 3 , - 2} ∪ { 1 , 2 , … }, 且
k
+
A n +1 - A n +
i =1
∑p A
i
= 0
n - ki
= 0
( 2)
这里 pi 是正数 , k i 为正整数 , ( 或 pi 为负数 , k i 为负 整数) , i = 1 , 2 , …, m , 并给出解振动的一个充分条 件 , 即下面的 : 定理 A [ 1 ] 假定式 ( 2) 成立 , 并假定
一类带高阶Laplace算子偏微分方程系统解的振动性
击 丢 [£ [ )
’ f ) +
(] ) z) f] △ ' ) 。 f +
㈤△lzr) ,£ “ P) ( (一
( 1 )
() 2
P t , 一∑ ∑ ,u z£ ( )( )
( ) u zg £ ) 曲 , 一{ 2…,} z ^E (, ( ) ( I 1 , m , j , ] ) E ,
引理 1 c 设 。是 如 下 D r he 问题 ic l i t
/ ‘ + z = o , ∈g, 2
1 z)一 0, n ( _E a z
() 3
的 最 小 特 征 值 , ( )是 与 。 应 的 特 征 函 数 , z 对 则 。> o ) oz E n ,( > , . 定 理 1 若 微 分 不 等 式
( ) o “ ( R ;f ( ) o “≠ 0 ; H。f ( )E C R, ) u “ > (f 三 三 ;, , z, )∈ c R × , + , 表 示 a 的单 位 外 ( + R )N D
{ q ( l z,, )
pc 算 子 偏 泛 函微 分 方 程 系 统 方 面 的 结 果 还 不 多 . 文则 讨 论 含 高 阶 L pae 子 和 连 续 分 布 滞 量 的 偏 泛 函 微 分 方 程 系 统 解 ae 本 al 算 c 的振 动 性 . 考 虑 如 下 的 含 高 阶 L pae 子 的 方 程 组 : alc 算
Z 36 N o 5 . .
20 0 8年 9月
Se . pt 200 8
文 章 编 号 :o O 37 2 0 )5 0 0 3 1O ~2 6 ( 0 80 —0 3 —0
一
类带高阶 L pae al 算子偏微分方程系统解的振动性 c
一类具有连续变量的高阶非线性时滞差分方程的振动性
() 7
否则, 存在t t有△~ ( ) 0由() 3 : b I . 5式得, 以 ( 严格单调递增, > 1 , > △ t : ) 则有 △_ ( + l ;。 t f > : xt , ≥ . :。 t ) a_ ( + ) △ _ ( ) x3 - x3 3 1 将上述不等式两边对i 到n 得 从2 求和 - ( + ) 互△~ ( + ) 0所以, 2 t 打 ≥ t r > . x3 3
负. 否则称为非振动的. 方程 ( ) 1 称为振动 的 , 如果方程( ) 1 的所 有解都是振动 的.
1 基本 引理
首先给 出下列条件 : ( u> H ; A) ) O,≠0 ( )l n ( ) > ; D i fI M I 0 i f ( )对某 0 有 p t B ≥t, ( +打)=+。 ; 。 ( )t () C 一 t是单调非减 的;
△一 t+ n 1. 一 : ( r ≥ ’ t+ ) o : 3 ( + )) △ t4 ) ,: 3 r > . ( r 3 - ( 因此 l △~ ( + n 1r :+0 于 i : t ( + )) O. 是存在充分大的自 m 3 然数 , ~ ( + n + )) o所以, 有 xt (2 1r > . 3
( E)存在 常数 艿> , 0 使得 M sn( )> )g u a
引理 1 设 条件 ( 成立 , 函数 () A) 若 t是方程 ( ) 1 的有界最终正解 , 则最终有
Axt< , △~ ( > , △~ ( < , ,一 ) △ t < .  ̄ ) 0 : t 0 t 0 ( ) ) … ( 1 ( o )
△ t + ()((一 ) ) 0 ≥ :() p t xt ) = , f
一类非线性高阶微分方程解的振动性
一类非线性高阶微分方程解的振动性
李洁坤
【期刊名称】《四川师范大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2001(024)004
【摘要】借助测度等工具研究了一类高阶非线性泛函微分方程rn
[φ(x(n)(t))ψ(x′(t))]′+F(t,x(t),x(p(t)))-H(t,x(t),x′(p(t)))=0rn的振动性.
【总页数】4页(P353-356)
【作者】李洁坤
【作者单位】柳州师范高等专科学校数学系,
【正文语种】中文
【中图分类】O175.14
【相关文献】
1.一类带有多项延迟的非线性中立型延迟微分方程解析解的振动性分析 [J], 王慧灵;高建芳
2.一类非线性时滞差分方程解的振动性和非振动性 [J], 肖娟;蔡江涛
3.一类非线性高阶微分方程解的存在性和延展性 [J], 郭兴
4.一类含非线性边界条件的高阶微分方程解的存在性 [J], 赵本生;林晓洁
5.一类四阶非线性泛函微分方程解的振动性 [J], 高正晖
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一类高阶非线性泛函微分方程解的振动性
一
类高 阶非线性泛函微分方程解 的振动性
丘冠英
( 嘉应学院 数学 系, 广东 梅州 541) 10 5
摘 : 一 高 非 性 函 分 程 £ (1Ff(£, (f)0 中 奇 ,究 解 要 对 类 阶 线 泛 微 方 (+ 一) (z () ^) =, 为 数研 其 的 ) ,g) () 其
虑情况 2. ) 因为当 £ 1 ≥£ 时 ( >Oz ( >0 所以 £ ) , ) , 存在 了 t 和一个正常数 d 和 d 使得 ≥ z
( () ≥ d g £) l d ( ≥ h £ )
叫)[ + 丽
)( (
中的 1证 明相似. )
] ‘ ×
( £ £ ^() ) × ^ ()( 一 £)
I b 1^£ 。 (zr (() { (( ) h £ (2^ ) ) ) ,’
t T ≥ 1
I ) ( ) ㈤ 一 ( 0
县 振 动 的 , 日微 分 不 等 式 并
因此
, 一『 ( L £ I )
振动性 , 得到 3 个新 的解 的振动性准则 , 得结果推广和 改进 一些文献 中的若干结论. 所
关键 词 :高阶;非线性;泛 函微分方程 ;振动性
中图分类号 :O15 7 文献标识码 : A
Os i a in o ls fh g e - r e o l e r f n to a if r n i le u t n cl to fa ca so ih ro d r n n i a unyn U a -ig
第4 期
丘冠英 : 高阶非线性泛 函微分方程解 的振动性 一类
・17 ・ 6
砌∽ ≥ )
因此式 () 9变为
一类高阶非线性中立型差分方程的振动性
第 2期
杨 甲 山 :一 类 高 阶 非 线性 中立 型差 分 方 程 的 振 动 性
2 几个 基 本 引理
为 了证明本 文 的主要结 论 , 先介 绍几 个引 理. 引理 1 假设 m ≥ 1是 整 数 ,{ ( ) 实 数 列 ,如 果 { ( ) 最 终 定 号 ( 当 /充 分 大 后恒 有 ) 是 A n) 即 / , △ (, >0或恒 有 △ n <0) / 7 ) ( ) ,则 { ( ) 最终 严格单 调且 定号 ( =0 1 2 … , 一1 . △zn ) ,,, m ) 证 明 因为 { ( ) 最 终定 号 ,所 以 { 一 n ) 终 严 格 单 调 ,从 而最 终 定 号 ,由此 又 可知 △ n) △ ( ) 最 { 一。( ) 最终 严格单 调且 定号 , 此方 式推 下去 即得 . △ n ) 依
一
类 高 阶非 线性 中立型 差 分方 程 的振 动 性
杨 甲 山
( 阳 学 院 理 学 与 信 息科 学 系 , 湖 南 邵 阳 4 2 0 ) 邵 2 0 4
摘 要:研究了一 类高阶非线性中立型时滞差分方程△(()() pn ( — )+∑ n (( 一 。n n ~ () n ) () n
果方程 ( ) 有解都 是振动 的 . 2所
本 文 给出 了方 程 ( ) 动 的若 干新 的充分 条件 , 展 了文献 [ ] 2振 拓 5 的有 关 结果 . 了方 便 , 本文 中 为 在
假设关 于数 列 的不 等式 ( 如未指 明 的) 是对一切 充分 大的 自然数 n成立 的.
收 稿 日期 :0 00 —8 2 1 -22
基 金 项 目: 南 省教 育 厅 科 研 重 点 项 目 ( o 9 0 2 ;湖南 省 教 育 厅 科 研 项 目(N .0 C 8 ) 湖 N .0 A 8 ) o 7 60 . 作 者 简 介 : 甲山 (93一) 男 ( 族 ) 湖南 城 步人 , 阳学 院 理学 与 信息 科 学 系 副教 授 , 究 方 向 : 分差 分 方程 杨 16 , 苗 , 邵 研 微
一类高阶中立型偏微分方程系统解的振动性
r ); ∈【, ) ∑ t;6( }) d o 妻(1 6, )o /do = < ,【 , CC7 1 00 肼 O, o s. = :
t' X
。 、 ,
收稿 日 20 -02 . 作者简介:林文贤(9 6 期: 0 41-9 16 年生) 。男 ,教授 ,研究方 向:泛函微分方程 基金项 目: 山师范学院科学研 究重点项 目(04 . 韩 20  ̄)
0和 y(, @ ) ,i 12… , i ) >0 = ,, m,r=12… ,,k: 12… ,,h= 12… ,。 x ,, d ,, s ,, l 对方程( 两边关于 在 Q上积分并利用 G en公式及边值条件() 1 ) r e 2有
at r-1
十
d
) ( -) ] 玑,  ̄ x ' tr d
i 12… - ,,
() 2
其中 是 a Q的单位外法向量,并且 g xt 是 a i, ( ) Q×【 o) 0 o 上的连续非负函数。对( ,我们 , 1 )
作如下约定:
( ) P ∈C ( , )【 o) 是正常数 ( =12… ,) H1 r 【 C , ,o) 0O 0 , r ,, d 且
)t 1 n  ̄-
d
ttT] ( -) x r , ]
= nt u ) ∑ ∑ akux ( t△t,+ ( (t ) i j t j ( ) A )
一
qx)(t ∑ ∑ qh , ( ( ,i 1 ,, i, t,一 (t ) u i(t ^) : m jX) , t ) 2一
1m i
. t + 。 。
( ) C ,k ( ,o, ,o) H5 r P ∈c [ o)[ o),且 k 0 0
具有变号系数的一阶线性微分差分方程解的渐近性与振动性
L
t a
〔8
,
中的 定 理
3
.
设 Q 任 C ( [t 。 的 ) 口
十
R )
.
若记
) ) /2
,
十
(` ) =
( !Q ( )
一
t
}+
Q
(r
Q (t )
,
一
=
( l口 ( z ) l 一 Q ( t ) ) / 2
十
卿 口 () t 与Q ( t ) 均 为 非 负连 续 函 数
且 Q( t )一口 ( t )
,
有 h ( t ) 》0
+
,
;
,
h
;
(名 )
+
h: (t ) )
O
,
h
;
条件
A
( t ) + h : ( 名) + …
,
h
,
(t ) 》0 ; 使在 区 间 嗜
,
对一 切 T
h
,
总 存 在考 讼甲
+ 古
:
;
]上 有
(t) ) 0
,
j
=
l
,
。
.
显然
,
对 于 下 列 二简 单 方 程
`
’
“,+
:
(`
一
。
所 得 结 果改 进 并推 广 了
d
a
s
等人
8 〔
,
10]
圣1
1 如文 献 〔
,
引
言
。 ,
关 于 泛 函 微 分 方 程 解的 渐 近 性 与 振 动 性 问题 的 讨 论 已 在 许 多实 际 应 用 中 提 了 出 来
一类差分方程的频率振动解
A( c ) ,n) = , , , %+, 弓 X- , 0 1 2 … M tn
ocl tr, u w ipi n m rv h orso dn ecn io sadcnls n n[】 (crep n ec o dt n n o c i si 3: + l y h m f i uo △
) n,,) = , , …w eek 1 ≥1 x- , 0 l2, h r ≥ , tn l
【 关键词 】 中立型差分方程 ; 频率测度 ; 频率振动性 ; 正振动 ; 负振动
Fr q n l cl t r l to so ls fDi e e c e ue ty Os ia o ySou in fa ca so f r n eEqu to l a in
LI Xi - n u- do g
条件 , 而 简 化 和 改 进 了文 献 【] 从 3 中的 相 应 条 件 与 结论 : (,c ), n,n) = , ,, 其 中 k 1与 l 1均 为 正 整 数 , ):是 一 实数 列 A l I( X- , 0 12 … + 1n ≥ ≥ ( o
是 定 义在 Z R 上 的 函数 。 x
a nees ad ( ) iara sq ec, l fi a u ci e ndo x . litgr, l n s l e un e a o s nt ndf e nZ R e s f o i
【 yw r sN url iee c q a o ;rq ec esr ;rq et sia r eu ne P sie siao ; eaie siao Ke o d ] e t f rn ee ut n Fe unym aue Feunl oc loysq e c ;oivl ocl tr N gt l ocl t adf i y lt t y l y vy l r y
一类含高阶Laplace算子的二阶阻尼偏微分方程组解的振动性
( H2) p i ( t) ∈C( I , R) , q i ( t ) ∈C ( I , R + ) , I = [ t 0 , + ∞ ) , t0 ≥ 0 , p i ( t ) 可微 p ( t ) = mi n{ p i ( t ) } , q ( t) = min { qi ( t) }
近年来 , 二阶偏微分方程 ( 组) 及二阶阻尼微分方程解的振动性研究受到普遍关注 , 并陆续取得一些成 [22 13 ] 果 , 但对于含高阶 Laplace 算子的二阶阻尼偏微分方程组的振动性研究还很少见。本文讨论一类含高 阶 Laplace 算子的二阶阻尼偏微分方程组解的振动性 , 通过利用 Riccat i 变换 、 引入参数函数 , 获得该类方程 组在 Robi n ,Dirichlet 边值条件下振动的充分判据 。考虑如下的含高阶 Laplace 算子的二阶阻尼偏微分方 程组 : 5 2 u i ( x , t) 5 ui ( x , t) 2l- 1 2l- 1 + P i ( t) - a i ( x , t)Δ ui ( x , t) - b i ( x , t)Δ ui ( x , t - δ ) + q i ( t) u i ( x , t) = 0 5t 5 t2 t ∈ R + , x ∈Ω , i ∈ I m = { 1 , 2 , …, m} , l ∈ Z+ ( 1) 边值条件为 : 5 u i ( x , t) (B1 ) +β( x) u i ( x , t) = 0 , x ∈ 5 Ω , i ∈Im 5N (B2 ) u i ( x , t) = 0 , x ∈ Ω , i ∈I m 5 式中 : N 表示5Ω 的单位外法向量 ,β ( x) ∈C 5 (Ω , (0 , + ∞ )) 本文总假设下列条件成立 : ( H1) R + = [ 0 , + ∞ ) , G ≡R + × Ω ,Ω ∈Rm 是具有逐片光滑边界 5 Ω 的有界区域 ,Δ 是 R m 中的 m 维拉普 δ> 0 ; 拉斯算子 , Δn u =Δ (Δn- 1 u ) , n ∈Z+ ,Δ0 u = u , l ∈Z+ ,
一类高阶非线性中立型微分方程的振动性
作 者 简介 : 红 叶 (9 5一) 女 , 南桃 江 人 , 师 , 究 方 向为 常 微分 方 程 及 应 用 。 吴 17 , 湖 讲 砌
・
2 4・
惠州学院学报(自然科 学版)
21 0 1年第 3 卷 1
引理 3若 y t 是方程( )的非振动解 , () 1 则存在 t ≥ t, t t 时 , 。 当 ≥ 有 ()>0z()>0 z ()>0 t , t , t ,
=
这里
t 1 n u I
)l ,
02( 一 =- 1÷ 一  ̄
收 稿 日期 :O 1 2— 0 2 l —0 3
基 金 项 目 : 州 学 院 自 然 科 学 基 金 项 目 ( 2o o 1 ; 点 学 科 经 费 资 助 项 目 ( 2 80 0 ); 东 省 自 然 科 学 基 金 项 目 惠 c 1. 2 9) 重 c o .2 3 广
() 2
由方程 ( ) 2 及条件 ( 知 ,() ’ t 是 区间 [。 +∞) A ) rtz 。 () t, 上的不增 函数且在任何 区间上不 恒为常数 , 而可推 从 知存在 t, t ≥ t时 ,()‘ ()>0或者 r£z t 2当 2 1 r£z £ ()‘ ()<0 即当 t ≥ t时 , 。 , 2 l z ()>0或者 ()<0 t ‘ t .
第3 1卷 第 3期
21 0 1年 6月
惠 州 学 院学报 (自然 科 学 版 )
J R ̄AL O I HOU UNI RS T OU F HU Z VE I Y
Vo. .No 3 131 .
Jn2 1 u . 01
一类三阶非线性差分方程的振动性
J u lf o tw s Unv ri f r t n lis tr c n e dt n o ma o S uh 西南民族大学学报i 自ie u a S i c E i o e t i s y o Na ・a t Na e t o 然 学版 e i
l ・ l
1
设 = (
由引理 1 得 ,
g ) +, ( 1 )
志 薹c)<2- x 丽 ,n- ) me Ak + n) x2 ( m - I,
志
( 十 2
假 ) (1 非 动 解 类 方 我 得 与2) 矛 的 论 设{ 是 1) 振 负 . 似 法 们 到 ( 相 盾 结 . ( ) .的 . 2
68 8
西南民族 大学学报 ・ 然科学版 自
第 3 卷 7
l i
~
mnn ) 一 ,P)Cm ) 一 . i ( ( (一 (,] o f m ∑[ ) = o 一 ~
,
(.) 22
其 中
c (
则 (.) 11是振 动 的 .
( ] 一 .
n k =
咖 ) =
一
等式两边 同除以 H( , m,) 得 r I = ^
△( 2 丽丽 刍 一 ( g)( ) 丽1 刍 ( 一 ( < 七 ) 一+ m ( ( ) ] 丽 m ) 1 - ) I [ 川) ( + - 1 ) ) 】 △( 2 刍 一 ( g)( ]丽丽 刍 ( 一一 < 七 ) 丽 m ( ( ) 川) 一+ - ) l [ 川) ( + m ) 1 ) - I ) (】
S p. o 1 e t 2 1
文 章编 号 :0 324 (0 1 50 8-4 10-8 32 1) -670 0
一类四阶有理差分方程的振动规律和全局稳定性
一类四阶有理差分方程的振动规律和全局稳定性陈云新【摘要】主要讨论了一类四阶有理差分方程x_(n+1)=x_(n-2)x_(n-3)/x_(n-2)+x_(n-3)+1,n=0,1,2,…,初始值x_(-3),x_(-2),x_(-1),X_0 ∈(0,∞)的振动规律和全局稳定性,即描述了其解的振动周期为15,且正、负半环长的规律为:4~+,3~-,1~+,2~-,2~+,1~-,1~+,1~-;又指出了解之间存在x_(n+k)△(C(x_(n+k))x_n(C(x_(n+k)C(x_n))(n≥-3)的大小关系;并得到了方程的平衡点是全局渐近稳定的.【期刊名称】《湖南师范大学自然科学学报》【年(卷),期】2009(032)004【总页数】4页(P14-17)【关键词】有理差分方程;振动规律;全局渐近稳定【作者】陈云新【作者单位】南华大学数理学院,中国衡阳 421001【正文语种】中文【中图分类】O175.7近几年来,有理差分方程的研究日益受到人们的关注[1-10]. 李先义,朱德明[1]利用半环分析法研究了以下有理差分方程正平衡点的全局渐近稳定性,式中:a∈[0,∞),初始值x-2,x-1,x0∈(0,∞).霍海峰、苗黎明等[2]运用子序列分析法[3]研究了一类高阶有理差分方程的全局渐近稳定性.受以上工作的启发,本文主要讨论四阶有理差分方程:(1)其中,初始值x-3,x-2,x-1,x0∈(0,∞).容易看出,方程(1)的平衡点满足:因此,可知方程(1)有唯一的平衡解下面是本文中将要用到的一些定义[4-5]:定义1 设为方程(1)的一个解,为方程(1)的一个平衡点,方程(1)的一个正半环是由一串连续大于或者等于的项(xl,xl+1,…,xm)组成,且l≥-3,m≤∞满足:l=-3,或者并且,m=∞,或者方程(1)的一个负半环是由一串连续小于的项(xl,xl+1,…,xm)组成,且l≥-3,m≤∞满足:l=-3,或者并且,m=∞,或者半环的长是指半环所包含的数据项的个数.定义2 设为方程(1)的一个解,如果最终等于平衡解则称方程(1)的解是最终平凡解;否则,称此解为非平凡解;如果最终大于平衡解则称方程(1)的解是最终正解;如果最终小于平衡解则称方程(1)的解是最终负解.本文其他概念见文献[4-5].2 两个引理为了证明主要结果,下面引入两个基本引理.引理1 方程(1)的解最终等于当且仅当(x-3-1)(x-2-1)(x-1-1)(x0-1)=0.(2)证充分性.假定(2)成立,则由方程(1)可知下列结论成立:A.若(x-3-1)=0,则xn=1(n≥7);B.若(x-2-1)=0,则xn=1(n≥4);C.若(x-1-1)=0,则xn=1(n≥5);D.若(x0-1)=0,则xn=1(n≥6).必要性.若(x-3-1)(x-2-1)(x-1-1)(x0-1)≠0,则xn≠1,(n≥1).因为方程(1)的解最终等于则必定存在N,使得xN=1,N≥1,xn≠1,-3≤n≤N-1.显然,矛盾.推论1 若方程(1)的初始条件不满足方程(2),则对方程(1)的任意解均有xn≠1,n≥-3.引理2 设为方程(1)的非平凡解,则下列结论成立:(a)(xn+1-1)(xn-2-1)(xn-3-1)<0(n≥0);(b)(xn+1-xn-3)(xn-3-1)<0(n≥0);(c)(xn+1-xn-2)(xn-2-1)<0(n≥0).证根据方程(1),可以得到下列等式:从上面这些方程式可看到不等式(a),(b),(c)成立.证毕引理3 若方程(1)存在非振动解,则它一定是最终负解;即:方程(1)不存在非振动的最终正解.证假设方程(1)存在非振动的最终正解,则存在一个正整数N,当n>N时,所有的Xn>1成立,因此,对于n>N+3时,(xn+1-1) (xn-2-1) (xn-3-1)>0,这与引理2(a)相矛盾,所以方程(1)不存在非振动的最终正解.3 主要结果及证明定理1 设为方程(1)的严格振动解,则此解的正、负解变换周期为15,且正、负半环长的规律为: 4+,3-,1+,2-,2+,1-,1+,1-.证根据引理2方程(1)的正半环长不超过5,负半环最长为3.基于解的严格振动的性质,对整数p≥0,下列4种情形之一必定发生:情形1:xp-3>1,xp-2<1,xp-1>1,xp>1;情形2:xp-3>1,xp-2<1,xp-1>1,xp<1;情形3:xp-3>1,xp-2<1,xp-1<1,xp>1;情形4:xp-3>1,xp-2<1,xp-1<1,xp<1;如果情形1成立,从引理2(a)可知:xp-3>1,xp-2<1,xp-1>1,xp>1,xp+1>1,xp+2>1,xp+3<1,xp+4<1,xp+5<1, xp+6>1,xp+7<1,xp+8<1,xp+9>1,xp+10>1,xp+11<1,xp+12>1,xp+13<1,xp +14>1,xp+15>1,xp+16>1,xp+17>1,xp+18<1,xp+19<1,xp+20<1,xp+21>1,xp+22 <1,xp+23<1,xp+24>1,xp+25>1,xp+26<1,xp+27>1,xp+28<1,xp+29>1,xp+30>1,xp+31 >1,xp+32>1,xp+33<1,xp+34<1,xp+35<1,xp+36>1,xp+37<1,xp+38<1,xp+39>1,xp+40 >1,xp+41<1,xp+42>1,xp+43<1,…可以发现此解的正、负半环长的规律为:4+,3-,1+,2-,2+,1-,1+,1-;同理,当情形2、情形3、情形4成立时,用类似的方法,也可得出解的正、负半环长的规律为:4+,3-,1+,2-,2+,1-,1+,1-.证毕定理2 设为方程(1)的严格振动解,则此解之间存在下列大小关系:(3)式中,k=3,4;C(xn)=1,xn>1;C(xn)=-1,xn<1;Δ(1)=<;Δ(-1)=>.证 (1)当k=3时.(i)若xn+3>1,xn>1,式(3)变为不等式:xn+3<xn.式(3)成立;同理,若xn+3<1,xn<1,式(3)变为xn+3>xn也成立.(ii)若xn+3>1,xn<1时,式(3)变为不等式:xn+3<xn.式(3)成立;同理,若xn+3<1,xn>1,式(3)变为也成立.(2) 当k=4时.(i)若xn+4>1,xn>1,式(3)变为不等式:xn+4<xn.式(3)成立;同理,若xn+4<1,xn<1,式(3)变为xn+4>xn也成立.(ii)若xn+4>1,xn<1,式(3)变为不等式:式(3)成立;同理,若xn+4<1,xn>1,式(3)变为也成立.综上所述:式(3)成立,定理2正确.定理3 方程(1)的负平衡解是全局渐近稳定的.证首先,方程(1)关于平衡点的线性化方程是:yn+1=0·yn+0·yn-1+0·yn-2+0·yn-3,n=0,1,2,…由文献[2]可知,其解是局部渐近稳定的,只需要证明方程(1)的解当n→∞时收敛于1,即如果方程(1)的初始条件满足(2)式,由引理1表明方程(1)的解是平凡解,最终等于1,显然上式成立.如果方程(1)的初始条件不满足(2)式,由推论1,对方程(1)的任意解均有xn≠1(n≥-3),方程的解为非平凡解.此时,将方程(1)的解分为非振动的和振动的2种情况分别进行讨论.(i) 当方程(1)的解是非振动时,由引理3,方程(1)的解是最终负解;按照引理2(b),{xn}是最终有界的和递增的,所以{xn}的极限存在且是有穷的.不妨假设则结论成立.(ii)当方程(1)的解是振动时,由定理1,此解的正、负解变换周期为15,且正、负半环长的规律为:4+,3-,1+,2-,2+,1-,1+,1-;即可以找到一个非负整数P,用{xp,xp+1,xp+2,xp+3}+表示长度为4的正半环,用{xp+4,xp+5,xp+6}-表示长度为3的负半环,用{xp+7}+表示长度为1的正半环,用{xp+8,xp+9}-表示长度为2的负半环,用{xp+10,xp+11}+表示长度为2的正半环,用{xp+12}-表示长度为1的负半环,用{xp+13}+表示长度为1的正半环,用{xp+14}-表示长度为1的负半环,即正、负半环的长度规律为:{xp+15n,xp+15n+1,xp+15n+2,xp+15n+3}+,{xp+15n+4,xp+15n+5,xp+15n+6}-,{xp+15n+7}+,{xp+15n+8,xp+15n+9}-,{xp+15n+10,xp+15n+11}+,{xp+15n+12}-,{xp+15n+13}+,{xp+15n+14}-,n=0,1,2,…由定理2容易得到下列结果:xp+15n+15<xp+15n+11<xp+15n+7<xp+15n+3<xp+15n n=0,1,2,…从上面的表达式可知:方程(1)的振动解xp+15n在一个周期内的所有序列的极限都存在且有穷,其中:正半环上所有序列的极限都存在且相等,负半环上所有序列的极限都存在且相等,而且它们之间互为倒数.即考虑到得到:定理3证明完毕.参考文献:[1] LI X.Two rational recursive sequence [J]. Computers and Mathematics with Applications,2004,47(1): 487-494.[2] 霍海峰,苗黎明,张良. 一类高阶有理差分方程的全局渐近稳定性[J].兰州理工大学学报,2008,34(1):125-127[3] LI Z, ZHU D M.Global asymptotic stability of a higher order nonlinear difference equation [J].Appl Math Lett,2006,19:926-930.[4] AGARWAL R P.Difference Equations and Inequalities[M].2nd ed. New York: Marcel Dekker,2000.[5] KOCIC V L, LADAS G. Global behavior of nonlinear difference equations of higher order with applications [M]. Dordrecht:Kluwer Academic Publishers,1993.[6] 霍海峰,刘纯英,马战平,等. 一类有理差分方程的全局渐近稳定性[J]. 兰州理工大学学报,2009,35(1):136-138[7] NESEMANN T.Positive nonlinear difference equations:some results and applications[J].Nonlinear Analysis, 2001,47(7):4 707-4 717.[8] SUN T X, XI H J. Global asymptotic stability of a higher order rational difference equation[J]. J Math Anal Appl, 2007,330(3):462-466.[9] LI X.Global behavior for fourth-order rational difference equation[J]. J Math Anal Appl,2005,312(3):555-563.[10] BERENHAUT K S,STEVIC S. The global attractivity of a higher orderrational difference equation[J].J Math Anal Appl, 2007,326(2):940-944.。
一类带连续分布滞量的高阶偏微分方程组的振动性
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52 9
江西师范 大学 学报 ( 自然科学版 )
2O 07年
ห้องสมุดไป่ตู้
6 ( )∈ C R+ ) br t 驴t ( , , i( )> 0 B ( )= l , rt
.
l I m 《 ≤
i{it一 ∑ j () n b( i) r t ¨>0i mr , ∈ ,∈, ∈ h ; ,
( 2a t H ) ()>0 a() ,r C [ ,。 ,0 。) , () c t ∈ c-( , ) ( ) t且 P( ) , t , P ∈ (0 。)[ ,。 ) t , ( ) + + , t ≤ , rt ≤ 1
tl a ( ) ,i t): l ( ) m( i m( t): 。 , 。 k∈ : { , , , , , / , ; 12 … d} iJ∈ m r∈
m
(, £ ).
‘≠ , ,, I
% ( , }>0 £ ) ,
收 稿 E期 :070 -1 t 20 .40
基金项 目: 湖南 省 自然科学基金资助项 目(6JO 1 . 0 J 0 ) S 作者简 介: 杨 柳 (9 1) 男 , 17 ., 安徽淮北人 , 讲师 , 主要 从事偏微分方程边值问题 的研究
这 里 i / : {,, , , ∈ m 12 … m} n≥ 2的偶数 .
( 1 )
易见上述方程组包含了文[. ] 49 所讨论 的方程组 , 因此本文的结果包含和推广了文[ .] 49 中的一些相关
结果 , 同时也 推广文 [0 l] 1一2 中具 有高 阶 Lpae alc 算子 方程 的情 形 .
本文 总作 如下 约定
( ) ,)∈ 力 XR+ G, +: [,。 , c H1( t ; R 0 。)力 是 逐 片光 滑边界 a 的有界 区 域 , 力 △是 中的 n维 Lpae 子 , ≥ l alc 算 f 的定 整数 . △ u: i(x xi ) n≥ l 当 n :0 记 △I : /; , , , r u 2 ,
高阶非线性中立型时滞差分方程的振动性定理
摘
要 :由于 计算 机 科 学 、 物 学 、 制理 论 、 生 控 医学及 经济 学 等 自然 科 学和 边 缘 学科 的进 一步 发
展 。 出 了许 多 由差 分 方程 描述 的具体 数 学模 型, 提 因而对 差 分 方 程 的研 究在 理论 和 实 际应用 两方 面 都 有
重要 意 义 . 文研 究 了一 类高 阶非 线 性 中立 型 时滞 差分 方 程 的振 动 性,利 用分 析 的方 法。结 合 积分 中值 本
有完 全不 同的特性 , 因而系 统 的开展 对差 分 方程 解序 列 的 各种 属 性 的定 性研 究 , 仅 有 其 重要 的 不 理论 意义 , 且有 其实 际应 用 价值 . 而 因此对 时滞 差
的研究历史悠久, 直到现在这个领域的研究还非常 活跃 . 随着计算机科学 、 数值分析 、 生物数学 、 自
e rn u rl ea ie e c q a o t d e . i gt emeh f n y i a d t eme n v u h oe fri tga , o e u i & e t l ydf r n e e u d n i su id Us t o o a ss ad s n h d al h a a et e rm o e r s me n w s f - n l n l ce t o d t n r h s i ai no ee u t n a eo  ̄i e T er s l r v n xe d s mee it grs l el e a r in n i o sf eo cl t f q ai r b n d.h e ut i o ea d e t n o xsi e ut i t tr t e. c i o t l o h t o s mp n s nh i u
具有变系数的高阶时滞差分方程的有界振动
到 了许多 结果 . 关 于 具有 连续 变量 的高 阶差 分方 程 的有界 振动 的研 究 , 可见文 献 [ 1 — 4 ] . 在文 献 E 5 - 1 中, 黄 梅等 研究 了具 有 变 系数 的高 阶中立 型时滞 差分 方程 , 即
△ E x ( £ ) 一c ( t ) x( t —r ) ] +q ( t ) x ( t —r )一 0 , 0< t o ≤t <+ ∞
k r , k为某 个正 整数 .A x ( t ) 一 ( +r ) 一z( £ ) , A 。 z ( ) 一A ( A x( t ) ) . 我们 总假 设方 程 ( 1 ) 存 在解 . 方程( 1 ) 的一
个有 界解 { ( £ ) } 称 为振 动 的 , 如果 它最 终 既不 为正 , 也 不为 负 , 否则 称 为 非振 动 的 . 若 方程 ( 1 ) 的每 一 个 有界
第 1 5卷 第 4 期 太 原 师 范 学 院 学 报 ( 自然 科 学 版 ) 2 0 1 6年 l 2月 J OURNAI OF TAI YUAN NORMAL UNI VE RS I TY ( Na t u r a l S c i e n c e Ed i t i o n )
r
( 1 )
的解 的振动性. 其 中: d为正整数 , 这里假设 ( H。 ) : q ( £ ) ∈C I t 。 , +。 。 ) , ) , 且q ( £ ) 为不恒为 。的有界函
数 , 令 ( ) 一
∈ c ( E t 。 , + 。 。 ) , ) , 一 1 ≤ 6 ( £ ) < 6 , ( 一 1 ≤ 6 < o ) ; 其 中 r , , 是 给 定 的 非 负 实 数 , 口 一
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② A y n s0 { ( ) 不 恒 为 0 ( ) ,A y n } 。
则有 下 式 成 立
(一1 LY n >o i , ,…d ) X ( ) ( :0 1 2 ) i () 2
证 明 : 证 明 A Y n >0 否 则 A Y n ≤ 先 d () , “ ()
使 ‘ k Y , 中立 型 时 滞 差 分 方 程 的 振 动 性 的 研 究 成 果 很 少 。 0 由条 件 ② 知 存 在 自然 数 k 得 △ ( )<0 再 由 , {A y n }单 调递 减 性得 { () } 本 文 讨论 方 程
() 是 正 实 数 列 且 0≤ P n ≤ 1 fX ∈ C R , n} ( ) , ( ) ( R) )() 0 x )fx单 调 递 增 , 【x > ( ≠0 ,( ) f △是 差 分算 子 N —
R, u n A ( ):u n ) ( ) A u n =△( d u n , ( +1 一u n , ( ) A ( ) R=( 一∞, +∞)
0 i m+1 …d一1 ,. , () 3
本 文 目的建立 方 程 ( ) 动性 及其 非振 动 解 趋 1振
于零 的判 据 。
2 基 本 引 理
为 了证 明本 文 第 3节 中的 主要 结果 , 们 先 介 我
绍 几 个 引理
如果 m≥2 立 即可推 得 {( )是 无 界 数 列 , , Yn } 因
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20 0 2年 第 2期 ( 第2 总 6期 )
桂林航天工业高等专科学校学报
JU N LO ULNC [ ̄ EO E O P C O R A FG I OI G FA R SA E ̄ I OO Y LG 基础 理 论探 索
一
类 高阶 差 分方程 的振 动 性
2O O 2年 第 2期 ( 第2 总 6期 )
桂林航天工业高等专科学校学报 JU N LO UL O. ̄ FA R SA ET C N LG O R A FG II C l,; O E OPC E H OO Y N r7E I 1
存在常数
( r) n l 1 ( n ) n 1
n一 ∞
结合 引理 1 和引理 2 很容易得到 引理 3 假 设 下 列条 件 成立
① d 是奇 数 ,yn } 负实 数 列 ≥1 {()是
② A y n 5O 且 { d( ) 不恒 为 0 ( ) , A yn } 则 有 △y n 0 ( )< 引理 4 假 设 {( ) 是 ( ) x n } 1 的最 终 正解 , ( )= Yn
而 ( ) m=0 3中 ,
即
引理 1 假 设 m≥ 1 整 数 , {( )是 实 数 是 且 Yn }
列
(一1 AY n >0 i 0 12 … d ) ’( ) , - , , ,
① 如果 l ii m
l ' ∞ r
Yn ( )>0 则 有 ln ( )= , i Y n IA
关键词
差分方程 ; 振动性; 最终正解
中图 分 类号 :213 04 .
1 引 言
近 年来 , 滞 差 分方 程 的振 动性 的研 究仍 是 人 时 们 关 心 的课 题 , 于 中立 型 时滞 差 分 方程 的振 动 性 对 的研 究 已有 许 多好 的研 究成 果 , 而 对高 阶 变 系数 然
x n 一P n x n—k ( ) ( )( )
∞
② 如 果 l p ( )<0 则 有 l ( )= is △Yn a ru , i Yn mA
『 n 一 日
一
∞
其 中 O ≤m一1 ≤i 引理 1 证 明较 易 , 此 略去 。 的 在
引理 2 假使 下 列 条 件成 立 ① d 是奇 数 ,yn } 正实 数 列且 有 界 。 ≥1 {( )是
则 一 定 有 Y n >0 n Βιβλιοθήκη 大 ) () ( 充 证明
假 设 {( )是 ( ) 最 终 正 解 , 定 义 xn } 1的 据
黎丽 ( 7 ~)女 , 1 4 , 广西壮族 自治区玉林市人 , 9 桂林航 专计算机系数学教 研室助教 。
l 3
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黎 丽 唐 清 干
广西桂林 5 10 ) 40 4 ( 桂林航 天工业高等专科 学校
摘 要
论文研究了高阶非线性中立型时滞差分方程
△ ((.一P nx 1 ) +q n XI—1 =0 x 1 3 ) ( )(. ) ( ) ( 3 一k 1 )
在适 当的条件下 , 建立 了方程 ( 振 动及 其非振 动解趋 于零的充 分条件 。 *)
…
由上式 可推 得 l u , Y n i p ( )<0 应 用 引理 1 ms  ̄ ,
T 厂 ’∞
}d ,≥1是 奇 数 , k>0 1 , ≥0是 整 数 ,P n } { 可知 l ( ) 一∞, {( ),q i n: my
此 乃 与① 矛 盾 , 而必 有 A y n >0 因 d () 。
A ( ( ) ( ) ( —k ) ( )( (i ) d x n 一P n x n ) +q n fx I一1 :0
n EN △ 一 y n ≤△ Y k+1 d ( ) ‘ ( 一 )<△ 一 Y k 0 n d ( ) ( () k ) 1 +1
振 动 性 及其 非 振 动解 的 渐 进 性 。这 里 N:{ ,, , 0 12
由条 件 ② 知 { ()严 格单 调且 定 号 (=0 1 AY n } i ,, 2 …d一1 , 一 步 可推 得存 在 一个 偶 数 m( ≤m≤ , )进 0 d一1 , 得 下式 成 立 )使
Ai n >0 i , , , y ) -0 1 2 …m, (一1 i( )> ( ) Yn A