袁春華
(濟南大學理學院,山東 濟南 250022)
一階線性微分方程解的漸進性證明
袁春華
(濟南大學理學院,山東 濟南 250022)
本文給出了一階線性微分方程解的漸近性證明常用的結(jié)論并對結(jié)論進行了證明,通過舉例說明了應用這些結(jié)論證明一階線性微分方程解的漸進性非常簡便。
一階線性微分方程;初值問題;連續(xù)
對于滿足一定條件的一階線性微分方程,可以利用一階線性微分方程解表達式(1),對一階線性微分方程解的漸進性進行證明,證明時,常用到如下的相關(guān)結(jié)論.
則對上述任給ε>0,取T=max{T0,T1},當x>T時,由式(2)、(3)可知:
證明:令F(x)=f(x)-b,則F(x)在[0,+∞)上連續(xù),且有由結(jié)論1可知:=0.
從而
證明:不妨設(shè)y=y(x)是方程任一解且滿足 y=(0)=y0,初值問題滿足解的存在唯一性條件,由(1)式可知,該初值問題的解為:
則
例2:設(shè)f(x)在[0,+∞)上連續(xù)可微,
對上述例題,也可以直接用函數(shù)極限定義直接證明,但非常麻煩;利用上述結(jié)論證明有關(guān)一階線性微分方程解的漸進性非常方便簡捷。
[1]東北師范大學微分方程教研室.常微分方程[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2]王克,潘家齊.常微分方程學習指導書[M].北京:高等教育出版社,2007.
[3]莊萬.常微分方程習題解[M].濟南:山東科學技術(shù)出版社,2008.
[4]王高雄,周之銘,朱思銘,王壽松.常微分方程[M].北京:高等教育出版社,2004.
book=59,ebook=1
O175
A
1008—3340(2010)04—0059—02
2010-08-28
袁春華(1967-),男,講師,碩士,研究方向:交通規(guī)劃、智能優(yōu)化算法。