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独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获嘎盔趣疋弘其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名 砺 签字日期:护够年,月,一日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完垒了嘻 级舻关保留、使用学位论文的髋 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和 借阅。本人授瓣以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文储馘浙 签字日期沙吁年j 月厂。日 导师签名 锯逸,譬 签字日期:。;cu j年j 一月日 电话 邮编 耍徽人学f 哑卜学位沦文卜奇:泛函微分方程和差分j j 程的振动件驶渐近性 中文摘要 本硕+ 论文出7 个部分组成,j i 要讨论时滞微分方程和差分方程的振动性、渐进性、 稳定性 第一章简述 些与本文有:廷的定义、准则和已知的结论 第二争讨沦带有连续变昂的差分方稃,改进和推广了 1 1 的有关结论 第三章n 论滞 ;筹分方群h + z2 丁i 尝= 的稳定口:和振动性,利用线性化方法得 笫四章主要讨论二阶中立型非线性差分方程的非振动解的分类,并给出这些解存 在的一些充分或必要条什 第五章主要列论一阶具柏变系数的中立型泛嘲微分方程振动准则,得到此类方程 解的振动的些充分条件,还讨论方程解的 些渐进性质及相关的必要或充分条件,部 分改进 3 3 的结论 关键词:中立型泛函微分方程:差分方程:振动性:非振动解:渐进性:稳定 摘要 a b s t r a c t t h i sm a s t e rt h e s i si sc o m p o s e do fs e v e ns e c t o r s m a i n l y ,w es t u d yt h eo s c i l l a t i o n 、 a s y m p t o t i cb e h a v i o u r 、s t a b i l i t yo ff u n c t i o n a ld i f f e r e n t i a le q u a t i o n sw i t hd e l a y a n d d i f f e r e n c ee q u a t i o n s i nt h ef i r s tc h a p t e r , s v ei n t r o d u c es o m er e l a t i n gd e f i n i t i o n s ,s y m b o l sa n dt h e o r e m s i n t h es e c o n d c h a p t e l ,t h e o s c i l l a t i o no fn e u t r a ld i f f e r e n c ee q u a t i o n sw i t h c o n t i n u o u sa r g u m e n t si sd i s c u s s e di nt h i s p a p e rs o m es u f f i c i e n tc o n d i t i o n sf o rt h e o s c i l l a t i o no fs o l u t i o n so ft h ee q u a t i o na r eo b t a i n e d ,i m p r o v ea n de x t e n ds o m er e s u l to f 【4 1 i nt h et h i r dc h a p t e r , w em a i n l yd e a l sw i t ht h eo s c i l l a t i o na n ds t a b i l i t yo ft h ed e l a y d i f f e r e n c e e q u a t i o n 2 。彳埚,w h e r c t h cc 。e m c i c n t sp c r 0 d i c a n dw cg e t s o m en e wr e s u l t sb yt h el i n e a r e dm e t h o d i nt h ef o u r t hc h a p t e r , w em a i n l yd i s c u s s e sn o n o s c i l l a t o r ys o l u t i o n sc l a s s i f i c a t i o no f s e c o n do r d e rn o n l i n e a rd i f f e r e n c e e q u a t i o n s a n d a l s o g i v e ss o m en e c e s s a r ya n d s h f n c i e n tc o n d i t i o n st ot h es o l u t i o n se x i s t e n c e i nt h ef i f t hc h a p t e r ,w em a i n l yd i s c u s st h ee q u a t i o n b ( ,) 一p ( r 陟o r ) ) - + e q m ) g 0 ( ,一a 。) ) = 厂o x + + ) a n do b t a i ns o m en e c e s s a r ya n ds u f f i c i e n tc o n d i t i o n sa b o u tt h es o l u t i o n so f ( 5 0 1t e n d t o0o r 0 。a s ,- - 0 9o ro s c i l l a t o r y a n dp a r t i l yi m p r o v et h ew o r k so ff 3 3 j k e y w o r d s :n e u t r a lf u n c t i o n a ld e l a yd i f f e r e n t i a le q u a t i o n s ;d i f f e r e n c ee q u a t i o n s ; o s c i i l a t i o n ;n o n o s c i l l a t i o n a r y ;a s y m p t o t i eb e h a v i o r ;s t a b i l i t y 炎徽人学坝i 学位论文1 1 奇:泛函微分方程和茬分方程的振动性发渐近性 前言 泛函微分方程振动理论作为泛函微分方程定性理论的一部分,在最近3 0 多 年有了迅速的发展,国际上相关的论文已有上下篇,1 9 7 7 年以来有关专著至少 有6 本 1 6 ,广泛的应用背景是促使这。珲沦迅速发展的基础,如生物模型中出 现大量的时滞微分方程,如著名的h u t c h i n s o n ( 1 9 4 8 ) 建立单个种群l o g i s t i c 方 程此外经济学中价值法则的作用、 _ 业生产中热传导及电磁丌关触头都可以用 时滞微分方程来描述 简单得讲时滞微分方程振动理论主要研究方程的解有无零点及无穷大零点, 在最近l o 年主要研究问题有以下方面: 1 能否找到保证方程一切解振动的条件,除了含常参数的微分方程可以利用特 征方程没有实根柬建立振动准则,通常利用反证法束证明; 2 讨论时滞微分方程的非振动解分类及并类微分方程的非振动解存在准则; 3 寻找各类方程存在非振动解的条件,常把方程转化为算子方程然后利用各种 不定点定理去寻找算子方程的解; 4 讨论与方程解的其他性质,如解的稳定性、吸引性、有界性和渐进性; 5 时滞差分方程的振动理沧的研究,差分方程可以作为时滞微分方程的离散形式 考虑,并且二者的振动性有差别,也可以考虑偏时滞差分方程的性质: 6 耐随机微分方程的振动理论的探讨: 7 对方程的振动解的零点的分布的讨论 还有许多方面的问题可以参考 7 本论文着重考虑前5 个方面, 此外在振动理论中我们常假定解x ( t ) 在i ,m ) 上存在并且当t t ,时有 s u p l x ( t ) i t , 0 ,即只考虑非平儿解在泛函微分方程的振动理论中,常应用以 下定义:称+ 个非平凡解z ( ,) 是振动的,若它在,。,。的零点集合是无界的, 否则就称它是非振动解非振动解或者最终为e 或者最终为负对于纯粹的差分 方程( 包括带连续变量的差分方程) 定义稍有不同,还需注意 得 第一章预备知识 引理1 1 假定p ( o o s ) ,k 为非负整数并且满足p 十k 1 又令f c r r 使 “o ,u f ( z f ) o 且! 蜘上导= 1 _ 又假定存在占 o 使得“o ,8 u o 厂( n ) - u 或 “ 一万,o n f ( u ) z ,则非线性差分方:f 早 x 。l x 。+ ( x , ) = 0 ,h = o ,1 ,一,( 1 1 ) 的每个解振动的充分必要条件是其线性化方程 y 一y ,+ p y = 0 ,n = o ,1 ,( 1 2 ) 的每个解振动 引理1 2 设f ,口,g ,( o ,) ,并上土r 0 ,k 为正整数,差分方程 x 。+ i x 。+ q x ,女= 0 ,n = 1 ,2 ( 2 2 ) 有一个最终正解,等价于差分不等式 x n + l 一工。+ q h 一so ,n = 1 , 2 _ ( 2 3 ) 有一个最终正解 引理2 2 : 设z ( 0 为方程( 1 ) 的最终正解,令 2 0 ) = x o ) 一p ( t ) x ( t r ) , ( 2 4 ) 若( 1 ) 0 p ( f ) “使得t t 时, x 0 一f ) 0 x ( t 一盯) 0 由( 2 0 ( 2 4 ) 两式得到: z ( f ) = 一q ( t ) x ( t 一口) 0 ,f t ( 2 5 ) 笫一章 具连续变量的差分方程的振动性 及( z ( ,) ) 0 ,从而z ( o z ( t f ) ,t + r 下证z ( f ) 0 最终成立 用反证法,设z ( t ) 0 ,分为两种情形讨论 ( 1 ) 若,z 1 使得z ( t 1 ) = 口 0 ,“为正常数 由f 2 5 ) 式得到 一口= z ( t ! ) z ( t 】+ r ) z ( t f + 2 f ) t 。z ( t 】+ 月f ) 。 由( 2 4 ) 式得到 t ( ,1 十玎r ) = z ( t i + 盯f ) + p ( ,1 + 盯r ) f ( ,l + ( 厅一i ) r ) 一d + p ( f 1 + r ) x 1 1 十( h 1 ) r 】 s 口+ p ( f l + n r ) z ( t 】+ ( n 1 ) f ) + p ( f l + ( h 一1 ) r ) x ( t l + ( 一2 ) r 一醴一a p ( t f + r ) + p ( ,i + n r ) p ( tj + ( ”一1 ) r ) x ( t 。+ ( , v 一2 ) r ) ) 一甜 1 + p ( f l + r ) + p 0 1 + n r ) p ( t i + ( n + 1 ) r ) t + p ( f i + f ) 。p ( t 1 + 2 f ) + p ( 毛+ n r ) p ( t 】+ ( h 1 ) f ) x p ( t j + r ) x ( t i ) 由条件( 2 1 ) 知当h 斗m 时,x ( f ,+ ”f ) 呻一m 与x ( f ) 最终为正矛盾,故 z ( t b0 最终成立 ( 2 ) 假设存在f :t 使得z ( f :) = 0 ,由( 2 5 ) 式得到: 0 = z ( t 2 ) z ( ,2 + f ) z ( t 2 + 2 f ) - z ( t 2 + 盯f ) - 一 e 自条件( 2 ) 知。( f ) 最终严格递减,z ( t 2 ) ,z ( t 2 + r ) z ( t 2 + 胛r ) 最终不恒为o 从 而存在一( 自然数) ,使得z ( f 2 十一r ) 0 ,同结论( 1 ) 的证明类似可得出矛盾结论, 故z ( f ) 最终为正 综合( i ) 、( 2 ) 有心( f ) - ,。,使得,瓦时有& ( ,) 0 由( 21 ) ( 2 5 ) 式得: 0 = a z ( t ) + g o ) x 0 一盯) = a z ( t ) + g ( f ) k 0 一口) + p 0 一a ) x ( t r 一口) 】 :( ,) + q o ) k o o - ) + p ( 1 一o - ) z o - - 2 - - - 仃) 】:( ,) 十q ( r ) k o o r ) + p ( t 一盯) z ( f 口) :p + f ) 一z u ) + g o ) n + p ( t f ) k o 一盯),瓦( 2 7 ) 由( 2 7 ) 式及下确界定义:对任意的 o ,存在一 ,o 使得,互时有: d + p ( t 一盯) k ( f ) g 一故当,n l a x ,i 时有: z ( f + f ) 一z ( f ) + ( q c ) z ( t 一仃) 曼0 对上式两边从,一r 到,积分得 b ( s + r ) a s 一,。( s a ) d s + ( 9 一s ) - ,z ( s c r ) d s o , t - t o , 有 w ( f + r ) w o ) + ( g e ) w q 一盯) o ,r m a ) ( r o ,正) 取7 兰m a x v o ,五 ,令o = 月f + 7 1 ,记= ,月:1 ,2 ,3 ,则有 w 】一w 。+ ( q s ) w 。一t o ,阿= 1 , 2 , ( 2 8 ) 由文 3 中引理2 1 与2 f 2 知g f 话车斋,根据s 的任意性,从而最终 有g 瓦车与已知条件( 2 6 ) 式矛盾,故方程( 2 1 ) 振动 定理2 2 :设引理2 2 的条件成立,口 r 若 l i m i n f , 。q ( f ) = 口 0 , ( 2 9 ) 使得 ,;掣也小南, 鹅一章 具连续变量的差分方程的振动性 贝0 f 2 1 ) 搬动 证明:用反证法,、f l ,- c l21 ) 有一最终正解( ,) ,则由弓i 理2 2 知存在瓦 ,。, 使得f 瓦时有缸( f ) o ,z ( t o ) ,由定理2 1 的证明过程知道 z ( t + f ) 一z ( ,) 十q ( ,) + 口( ,一口) = ( ,一口) o ,7 j + 盯, 对上式从,一f 到t 积分并利用积分中值定理得到: o j - ,:( s + r ) d s l z ( 一) 凼+ j _ ,q ( s ) d + p ( s a ) k ( 卜c r ) d s = _ :z ( ,) 幽一_ 。z o ) j s + n + p ( i ) k ( i ) _ ,z ( 卜凼 t t o + 盯+ r ,t r i r ( 2 1 1 ) 令w ( ,) = ,z o ) a s ,并且由w ( ,) = z ( f ) 一:( ,一f ) o 得到: w ( t ) 兰w ( t r ) w ( t 一口) ,7 j + j + r ,( 2 1 2 ) 由( 2 9 ) ,对任意正数s :0 口一f ,又令丁= m a x + r + o - ,五 ,由( 2 1 1 ) ( 2 1 2 ) 两式得到: j ( f ) w ( ,+ f ) + n + p ( o q f f ) w ( t j ) d + p ( i ) k ( i ) ,( ,一盯) ( 1 + p f f ) ) ( a e ) w ( t f ) ,f 7 1 ,r r i r ( 2 1 3 ) 又由( 2 1 1 ) ( 2 1 2 ) ( 2 1 3 ) 式得到: ( 1 + p ( i ) ) ( 口一s ) w ( ,) 一w ( ,) + 【l + p f f ) q ( o w ( t ) 0 由于w ( ,) 最终为正,两边同除以w f f ) 得到 ( 1 + p ( f ) ) ( 口一) 一1 + + ,( f ) k ( f ) - 丁,一r 一口+ “m s 1 1 p _ 丽1 1 ,( 2 - 1 4 ) o r f + 十口l 则方程( 21 ) 振动 证明:由引理2 2 及定理2l 的证明知: z 0 + r ) 一z ( f ) + q ( o 1 + p ( t 一口) o ,瓦+ 仃 由上式可知 z ( ,) g ( ,) b + p o 一盯) p “一盯) q ( ,) d + p ( t j ) k ( ,一r ) , 所以 z 0 + r ) q q + f ) n + p o + f 一盯) k ( f ) , 而由 理2 2 失n z o 一口) ( ,一r ) z ( ,) , 所以有 9 0 + r ) + p ( f + f 一口) k 0 ) 一:( ) + g ( r ) d + p ( t 一盯) k ( ,) o ,r o + 仃 因为z ( f ) 0 ,所以 q ( f + r ) d + p ( r + r 一盯) 卜1 + g ( f ) d + 9 0 一盯) 】0 g ( f + f ) f 1 + p ( ,+ f 盯) 】1 一q ( ,) + p o o - ) l g ( ,+ r ) f ;j i 而i 堋 上式两边取上极限得 n 掣q ( t + r ) = l i m s u p q ( t ) 1 , ( 215 ) l j ( 2 1 ) 振动 证明:用反证法,不失一般性设方程( 1 ) 有一最终正解工( ,) , :p ) = x ( ,) 一p ( t ) x ( t r ) 由引理2 2 及定理2 1 证明知止( ,) 0 , z ( t + f ) 一z ( ,) + 口( ,) ( 1 + p ( ,一口) ) z ( ,一盯) 0 , f 2 1 6 ) 即 z o + f ) 一= ( r ) + g ( f ) 1 + p ( f 一女r ) ( ,一r ) s o , ( 2 1 7 ) 最终成立 对充分大的f 有: 0 i 时方程( 3 1 ) 的每一个e 解均趋向于正平衡点; 在 1 5 中,v l j k o d ca n dg l a d a s 证明了方程( 1 2 ) 的每一个正解均趋向于正 平衡点;的充要条件是 。必口一1 ) , ( 3 3 ) 而庾建设在 1 6 】中利用一种新方法获得了( 3 1 ) 的正平衡解二为全局吸引子的 充分条件 本文考虑如下的差分方程 k 1 = 吒成x 。,n = o 1 ,2 一 ( 3 4 ) “一1 + 成x “1 厶1 4 ) 其中口。 i ,岛 0 ,口。,风的周期为t ,并且七= t m ( 3 5 ) 方程( 3 4 ) 的一个解指一个数列 x 。 ,当 o 时, x 。 & 满足( 3 4 ) ,并且 给定常数x 一。日一i = - k ,k + 1 ,一1 ,0 时,方程( 3 4 ) 的解存在并且唯一口。尾的 周期为t 指满足口。= 口。或成+ ,= 成的最小自然数t _ 有关差分方程的稳定性和 振动性及全局吸引性定义见文【1 7 】本文讨论方程( 3 4 ) ,利用线性化方法获得方 程的解稳定性和振动性及全局吸引性的一些新结论 塞丝叁堂塑生兰笙笙兰i :堂! 垩堕塑坌查堡篓茎坌塑堡塑堡堡堡丝塑丝丝一 3 2 有关引理 引理3 i 假若在方程( 3 4 ) 中,口。,。的周期为t ,两且满足( 3 5 ) ,又令 g ,( a ) = 卢,五一一1 ,则 ( 1 ) & ( 丑) 在f 0 ,只) 上递减; ( 2 ) 存在硝使得g ,( 丑? ) :0 ,在( o ,筒) 上g ,( ,1 ) 0 证明f l l g , ( 五) :n 五一1 = 0 ,肼得五= 扫。) “,再利用函数的单调性可得结 论,以下省略 引理3 2 若( 3 5 ) 成立若 f ( 五) = 二( 1 一p ,z - ) = o , ( 3 6 ) 没有满足 n 2 - 一1 0 , ( 3 7 ) 的实根,则存在一个f 。使得对任意:0 0 使得 气一占 0 ,在 五阮一万,五】 上 有 ,( 五) 备 0 又令 g ,( 五,s ) = ( p 。一f ) f 一1 ,f = 1 , 2 ,3 ,t ( 3 1 0 ) 由g ( a ,占) 的连续性和g 。( 五,5 ) 在a 一6 ,】上连续以及g ( + ,占) = + , 笫二章 滞后差分方程的稳定性和振动性 及g ( z ,o ) = f ( z ) m 0 故可存在一个尤穷小的 s 。:0 1 且m a x 掘 o ,以及d 。的周期性可知,若 x m x m i i 一,x i ,已知,可设o m d 形。, 其中。= m a x 溉l j = 胛+ 1 ,行+ 2 ,”+ t l 则由( 3 4 ) 得 h = j 彘l 1 ,由于口。肛,的周期相同,取变量 口= 彤:a ,= ,ir 厶,1 ,令 = ”一 ( 3 1 3 ) 代入( 3 4 ) y ,j 得到 c a 。= 警i + 智j 整理得 吃岫学j = o ( 3 1 4 ) 利用线性化方法,在i 严衡点z = 0 处可得( 3 1 4 ) 的线性化方程 - - z n + 尚杀铂= 0 , ( 3 1 5 ) 具体方法是令 ( “) = 1 u p s 一,+ 皿 , ( 3 16 ) 求出锄) = 一瑞,( 1 ) = 踹 从而得出方程( 3 ,1 5 ) 的特征方程 a 2 一五+ 踹= o ( 3 1 7 ) 当五有周期时,则对应的z 。,x 。也具有相同的周期 由( 2 ) 中的条件知见m a x 掘 ) ,羁- i 一忙( a 1 - 肿1 ) y f 、,一凋 性有 o 揣篆= , ( 3 1 8 ) 所以五= i 撕= 矿面面厩j ( o ,1 ) , 设( 3 1 7 ) 的根0 如,由差分 方程的通解o = q 研+ c 2 驾,c i ,c :为满足初始条件的常数,则可判断( 3 ,1 5 ) 的解趋 于零;同样我们也可说明( 3 4 ) 的解也趋于平衡点;,即( 3 4 ) 的解关于一x 稳定又解 扛。 具有周期性,因此k 关于;具有渐近稳定 帮二章滞后差分方程的稳定性和振动性 如果令口。,屈,为适当的常数,k = 1 时y t q - 推导出文【1 9 】相应方程的一些性质 定理3 2 假定( 3 5 ) 成立,则方程( 3 4 ) 的任一解振动的充要条件是方程( 3 1 5 ) 的特征方程( 3 1 7 ) 没有满足( 3 1 7 ) 根,其中p ,= ”1 巾叫且 证明若方程( 3 1 5 ) 的每一解振动,n ( 31 7 ) 没有满足( 3 5 ) 的根 可取0 = l ,i = 一k , - k + l ,一1 ,0 则:。= 丌”i = 1 l ( 1 一只簏) ,h = 1 ,2 ,3 ,这就得到 ( 3 1 4 ) 的一个正根,产,l 矛盾 反之,壬 - c a 31 4 ) 有一非振动解乜 ,可设解乜) ,为e 解负解情况同理町证 由( 3 1 4 ) 得 a z 。 0 :垃。+ n l = 。o ( 3 1 9 ) 则若五a ,则五必然满足( 3 7 ) 另一方面山引理3 2 及g ( 1 ) = p ,一1 0 取 厶= 阳,辟 ;则o o ( 3 2 0 ) n c k n 取矗作为集合a 的下确界 汜i n f a = 三,则0 l 0 使得“= 三+ s 1 由( 3 1 5 ) 和 引理3 2 可得 z ( 卜“) z 则z m ( i _ p 一“) “o 一。b 丌:( 1 一p j “4 ) 。1 乙由得血。以z “0 可得到o 乙+ n 兀:( 1 一只“- l g n , i = 1 ,2 ,r ,由于o 1 - p i 2 - 。 o ( 4 2 ) 这里给出了它们非振动解的分类及相应的判断准则 这里作如下规定: 0 c o i 2 6 4 1 ( g ,0 ) ) x ( 2 1 国。0 ) ) o 有 j 厂0 ,x 1 0 。0 n x 1 ,g ,0 ) ) 】0 ,x 2 国,0 ) ) ,工2 0 ,0 ) ) 】 有关引理:设g o ) :【,+ 。) 斗r ,o ) :【f 0 一r ,+ m ) 专r ( t t o ) 且 ( ,) = 9 0 ) 一曙( ,一r ) ,o c 1 ,且g ( ,) 在 t o + 。) 上有界若当,。m 时o ) 极限存 在且有限,则:。g ( ,) 存在且有限 定理4 1 方程( 4 1 ) 的非振动解有以下几种类型: ( 1 ) x e r o 型:x 。哼c 常量且不为0 , z 。一c x n 一,斗f 不为0 常量,a ( x 。c x n 一,) 呻o ,0 呻佃) ; ( 2 ) 墙型:矗斗o 。g 斗m ) , x 。一c x 。, 。,( z 。一c x 。,) 0 ( ” 。) ; 第四章二阶中立型非线性差分方程非振动解的渐近性质 ( 3 ) x 昌型:x 。斗o o ,x 。一吼斗o o ( _ 一c x ,) 斗非。常量丁如斗+ m ) ; ( 4 ) x :,型:x 。斗o ,x 。一“。,呻o ;a ( x 。一c x 。,) 斗o 0 寸o 。) 证明:设吒为方程( 4 1 ) 的非振动解,不妨以x n 为正解进行证明至于_ 为负解 同理可证 由( 1 ) 知: a 2 y 。= 一( n ,x k 。( ”n x ( g 。,0 ) ) ) o ,并且 缈。递减,则缈,可能为正,也可能为负 1 若蚬 o ,则由于蛾递减,从而知2 a ,;- - t 畏,、u l i r a 蛾:上0 若三 o ,则y 。最终为正且总有4 “上,从而由( 4 3 ) 得到: y 。+ i y 。上从”o 至0 n 递加有: 儿一儿。n l ( 4 5 ) 故当 斗+ c o 时,儿斗+ o 。,即x 。一蹦。,- - + + o o 耘。不趋于+ ,则必然正有界即 存在m o 使得o o ,将缈。从n 到n 迭加,得 儿叶滞数如寸o 。时础:。= 以。 o 者:。s u p x :儿则竺。k 一一,) = l i m y ”2 t 又由引理得到墨。x 。存在且是。z 。 o ,从恐。饥:o 得至0 恶。儿。:l i r a 儿 j 、* l i r a y 。不存在时,贝咿。- - + o o , ( r l , - + o o l 从而易于得到矗哼+ m 0 斗o 。l 窒塑查堂堡! :堂生堡苎二! 鱼:鲨堕堂坌塑堡塑重坌互堡塑生望竺丝塑垄丝一 2 若匈。 o ,n a y 。斗一m 则存在f 0 使得 充分大有妙, o ,自 。到 将缈一 相加得至吵,一y 。0 一) ,则当”斗o 。时自然有y 。斗一c 。这与儿x n - - c x a _ r 最终大于o 矛厢庙t ,一c x 。,= y ,斗一。得到 。l i n li 。n y ,2 ( 卜c ) l i r a i 。n fx 一o o = l i ms u 9 儿熙等_ + :警( - c x , 一 可得到l i m i n f z 。:一0 0 i 而l h ( 4 3 ) 戋n x 。一c x = y 。斗一,从而产生矛盾 n 止t n x ,为方程( 1 m 正解时,非振动解有上述三种类型 3 当 x 。( z 。一c x 一) = x n y , 0 ,”( t 1 0 ,h k l 这时有x 。一“。,( 1 一c k 、一, o 即y 。 0 与 上述结论矛盾,故埘 0 ,则易得j ,斗+ c 。,从而由( 4 7 ) 得z 。 o 才行故y 。斗脚:( - o o ,o l ,此时可分两种情况讨论: ( i ) 若所2 0 此时蛾可解为正,也可能为负,分别讨论 第叫章二阶中立型非线性差分方程非振动解的渐近性质 ( 1 )对于前一种情况千砂。斗+ 哆从而易橄,斗+ 。;对于后一种情况知 当n 充分大时,可存在常数h 使得y 。 0 从而从到目递加妙。得 只,一三0 弘当斗。时,有y 。呻+ 。,同删可楸,斗+ o 。,即此时方程 ( 4 2 ) 的非振动解类型为x 2 或r 2 , 两种 2 ) 若缈。 o ,由:y 存在且有限 若:。少。= o ,则裟。只+ 。一。l i m 。y 。= 0 可作为只极限存在且有限的一种 特例,又由( 4 3 聘l i r ay 。一_ l i r ag 一c x ,) = 0 若l i r a 吒存在且有限,则易得到 :三。x ,= o 若t i mx ,不存在,则由l i r as u p x 。= + 。结合( 4 3 ) 得到1 i ms u p y 。= + 从而产生矛盾,故这时必有:三。_ = o 此时非振动解为z 二型 若l i m n 存在且为负即存在常数6 o 从而i ,0 ,x ( g ( n 强,x ( g ,g ) ) ) ,o ,k ,女) 安徽大学颅l 学位论文王奇:泛函微分方程和差分方程的振动性及渐近性 若n l ( ,t ,k ) = + 。则对于方程( 4 1 泊 0 。一c x 。,) 一b 。,一c x 。一,) 窆矿g ,x 国,o ) l x 0 ,o ) ) ) 妻矿o ,) ( 其中”,) 当”斗+ c 。有b 。一“。,) 一b 。一c x ,一,) - 。,则有( 一“) 一+ o o ( n 斗。) ) 即妙。斗+ 。,0 专+ c 。l 从而易 钞。斗+ 鸭。斗+ 。0 与解x 二相矛盾故必有 妻”f 厂( ,x ( g 。o ) ) ,x b ,) ) 】 + 。成立 充分性证明:首先构造一个局部凸空问c 。 ,+ 。) = 涉一y ,c 旺,+ o 。l r ) 定义范数。= s u p y 小则c 。【,+ o 。) 为b a n a c h 空间取c 。i n 。,+ m ) 中的一个有界 闭凸集x 2 n g ( i n o ,+ o 。) ,月) ,0 a y 。s2 a ( n 1 n 为使得 s f ( s ,尼;,女) j a 的自然数,k 为非0 常数由( 4 3 ) 得 5 = x = y 。+ c x n ,= = y 。+ c y + a 一2 ,】 m 一i 十c y n _ r + c 2 r = 2f 。m + c m i x n ) ,j ( 4 6 ) 其中n - r 一。一1 p n 由上述方程可定义x 到x 的算子f 为 ( 酬功= 2 “+ ( n - s ) f ( e c “捌忡训”“l 州h 鲁,: 1 9 j 渤i “1 一、 一 ,芝,1 珂舶) 扣州”m t g d ( ) j 。导) ,口州 。1 9 i ( j ) 】一i 2 4 岳( ) m 荟,1 啪m ) ,l 矿b 。肿( 4 7 ) 叶目f ) 广l , 荟c m 小肛,) 叫+ c “b 。) h 岂) ;门 下证f 是x 到x 的全连续算子 1 算子f 是x 到x 上的映射 第叫章二阶中立型非线性差分方程非振动解的渐近性质 对任意吼。x ,”n ,有( 毋。) 2 a ,由( t ) 式知 主( 。渺“蓦) 1 - 1 。ki 廿制+ 。m 鼬外1 兰,、警”m 小。,卜c m 小篙n 一, 故a ( ,y 。) 2 a ,即( ,y 。) x 算子f 在x 上连续,设y = 儿,y + = : c ,且 鳃1 y2 一y l j = 0 ,由于x 为闭 集,故y 爿 又由于 f | ( 毋) 一( 砂= | | f 。) 一f 】| = 妻。一 n 1 8 ,h 州+ 卟r ( j j h m l g 毛”( 1 - 1 c k i 蛳m ) ,h 兰) m 苫,h 州十i _ 卟r “4 ”“小i 毛。y m ) r j 虬”1 兰 坤“,叫。+ 。产乩一加争,m i x 舌0 1 - i c “嘶肿) ,盟1 - c ) 由f 的连续性知y :斗y n , 0 斗。) ,由l e b e s g u e 控制收敛定理知 斗 o - o 。) 这里 印m ,1 誉一曲删删。m 芒, 五:胞f 嗍m l - - c , 一删+ 乒m 兰,薯删m 芒 ,一吃删r 】+ 砖m 盟1 - c ),蔷吃删r 】+ 弘m 也) 又由( + ) 式知忙) 一f i t - - , o ,即f 在x 上连续 3 证算子f 是相对紧的 ”n 时任给 y = ( y 。 ,b ,) 一( 饥)如+ 1 一s ) 筝,忡制州,汕芒,、q 苫r 一( 州纠) r j + 砖卺) 】一u 喜,1 扑h 川d “灿芒,+ 、著一( 州纠) r j + c 哟忙卺) 】一 窒丝查兰堡主兰篁笙壅兰鱼! 垩里堂坌查堡塑茎坌查堡塑生垡型丝塑垄生一 知一咖。1 警 - i 一州柑m “c 汕等,1 茗一c 扛1 ( 帕_ 1 ) 扩声小灿卺) 唾叭。嗽秘。忡州扣汕咎,1 茗一嘲洲砖( 汕纠 玉。争1 掣少酬杉蛐卺) + k 鼽扑卅卅一扯1 分”。掣,1 槲州缈芒) m ,。p l n ) l - i 州。川小啦! 分,1 掣c h 槲圹,t g , n l - , 卺) 硼爿i ( n ) lc $ 。,。 gc n ) 一l 争,1 掣c 川枷州一咖灿酱) + 讹删卅州一一d 争,1 萑”,( 忡廿】+ c 如( 月灿告)矾善酬廿州f 如一。o i 争, 舌 。n 1 ( 卅纠+ c “川+ 告) + s 妻= n - - i 忡,塞i - l m h 。川一一山,1 萑”一,1 ( 辨刊+ c 也( 出告) 由( + ) 式显然有”充分大叫j ( 。) ) 一( 毋。t i - o ,从而算子瑚对紧 当 n 时

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