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具有连续变量的脉冲偏差分方程解的振动性

来源:独旅网
第28卷第2期 2010年3月 北京工商大学学报(自然科学版) Journal of Beijing Technology and Business University(Natural Science Edition) V01.28 NO.2 Mar.2010 79 文章编号:1671—1513(2010)02—0079—04 具有连续变量的脉冲偏差分方程解的振动性 司文艺, 侯成敏 (延边大学数学系,吉林延吉 133002) 摘 要:考虑一类具有连续变量的脉冲偏差分方程 fA( +7-,Y)+A( ,Y+ 『)一A( ,Y)+p( ,Y)A( 一玎,Y—lr)=0, ≥ o;y≥),0一 , ≠ ^, 【A( + ,Y)+A( ,Y+r)一A(x ,Y)=bkA( ,Y),V Y∈[Y0—7I,∞),k∈N(1). 其中p( ,),)/>0是[ 。,∞)×[Y。一r,∞)上的非负连续函数, >0,b 是常数,r和z是正整数,0≤ 。< <…< <…,且 。。・获得了此类方程所有解是振动的充分条件・ 关键词:具有连续变量的偏差分方程;脉冲;振动 中图分类号:0175.7 文献标志码:A (Z+1)r}\{( ,Y)l ≥ 。,Y≥Y0}. 1 问题的提出 定义R为所有实数的集合,Ⅳ为所有整数的集 合.对任意a∈R,令N(a)={a,a+1,…,}.对任 意 ,7-E R,,∈R(1),令N( 一玎, )={ —r7-, 一 (r一1)r,…, }. ( 定义1.对于给定的‰≥0,Y。≥0和 ∈ 。),如果实值函数a(x,),)定义在[ 。一r丁,∞)× [Y 一(Z+1)r,∞)上,并且满足方程(1)和初值条 件 A( ,Y)= ( ,Y),( ,Y)∈ )0, (2) 考虑具有连续变量的脉冲偏差分方程 A( +Jr,Y)+A( ,Y+ )一A( ,Y)+ P x,Y)A( 一玎,Y—Jr)=0, ≥ 0;),≥Yo—r, ≠ , (1) 则称A( ,Y)是方程(1)的一个解. 对给定的 。I>0,Y。>10和 ∈ ( 。),通过递推 方法可知,方程(1)的解存在且唯一. 定义2.如果方程(1)的解既不是最终正解也 不是最终负解,则称它是振动的;否则,称它是非振 动的. A( + ,Y)+A( ,Y+7_)一A( ,Y)= 6 a(x ,Y),VY∈[Yo—r, ),k∈N(1). 其中P( ,Y)>10在[ o,∞)×[),0一 『, )上连续, > 当{ }= ,即{ f是空集时,方程(1)可以化 简为偏差分方程 0,b 是常数,r和z是正整数,0≤ 0< <…< < …A( + ,Y)+ ( ,Y+J『)一 ( ,Y)+P( ,Y)・ A( 一r下,Y~Z丁)=0, ≥ 0,Y≥Y0一丁. (3) ,且 im = .对任意 。,Y0≥0,令 ( 。)= {咖: 一 I对任意 ∈[ 。一r , 。],咖( ,Y)关于Y 连续.对任意( ,),)∈ , ( ,Y)是有限的.对任意 Y E[Y一(Z+1) ,Y0一r]和 ∈[ 0一仃, 0], ( , 具有连续变量的非脉冲偏差分方程的振动性已经被 很多学者所研究,例如,参看文献[1—4].然而,目 前,对具有连续变量的脉冲时滞差分方程的研究却 很少.如果存在正整数序列{m },使得当 一∞时, m 一。。,b ≤一1,那么方程(1)的所有解都是振动 y)的右极限西( ,Y)和左极限咖( 一, )存在,且西 (( 。一,1_) ,Y)和 (xo,Y)也存在}.其中 , ={( ,Y)l ≥ 0一r,r,Y≥Y0一 的.因此,我们总假设对任意k∈N(1),有b >一1. 收稿13期:2009—05—10 基金项目:国家自然科学基金资助项目(10661011). 作者简介:司文艺(1984一),女,吉林长春人,硕士研究生,研究方向为泛函微分方程 80 北京工商大学学报(自然科学版) 2010年3月 2 主要结果 在本文,为了方便我们令 A( ,Y一・ ) A( , 一(Z一1).r) A( ,Y一(1—1)Jr)A( ,Y一(1—2) ) = 卫一 ( 等 -1 ( )~= 一兀 (1+6 )~ 1,(1+b.-1 I xk}-=I. 下面的定理给出了方程(1)的解是振动的充分 √ 条件. 定理1.假设 (i) L ,,,一 s [(1+b ) “ E (: n ,H) (1+ b ) ]<o。, (4) r (ii) (¨)一 l i EⅣ( ̄ ∑ p(-rT r)‘  ,Y—zr)+ ] , 』E tY ∑ p(,y—T J  , )l×f l一 (1+b) j・ ∈r  c…E  (…r,H…)、  ]>古 \,十 -r / .㈩ 则方程(1)的所有解都是振动的. 证明.如若不然,不妨假设存在方程(1)的最终 正解A( ,),).不失一般性,假设对 ≥ 。一r ,y≥ Y。一(Z+1)f,有A( ,Y)>0.令 ( ,y): , ≥ 。,y≥y。一r,(6) 由方程(1)得, ! ±!! 2± !兰! ± 2= A( ,Y) 1一P( ,Y) ( ,y), ≠ , 且 且——— —~ :l . 因此 ≥[1一p( ,y) ( ,y)]一l, ≠ , (7) ≥[1一p( ,y) ( ,),)]一l, ≠ , (8) ( + r,),) ‘ ) ≥(1+b )1. (9) 根据方程(7)、(8)、(9),可得 = = A( 一阿, —Zr) A( 一(r一1)7., —lz) (1一p( ,y一打) ( ,Y—fr))~× 兀 ・ J E Vty一 ,y— J Ef f (1一p( , )W( ,J.))一 ×(1+b )…-l { }・ H (1+6 )-I. 利用算数平均值和几何平均值的不等式,可以得到 ≥{卜 ∽‘ ]一 ),一 r +批JE N(y . 一 ,—f .y—T) p √ ‘ √’JI j I ’ (1 )…-l } 兀 (1+bk)-1. 由方程(1)知, 0≤ ∑ p( ,Y—zr) ( ,),一z r)+ l£/v( 一 r, —f J ∈1 xk} ∑p(x, )加( , )<r+1. E V(yZt ̄",y r J ∈{  『运用不等式 1一 )一 ≥ 一 ,, 我们得到 . ( ,y)≥ J …Z ,…,p( ,y— lz)w( ,y—z )+ ∑ p(N (y ,J.l r Q, ) ) ( , )IJ ‘ ∈∈{  『(1+b )jl } n (1+6 ) ≥ ! (1 6 ) H (1 , , 一 b )一 {min(W(i, )I(i, )∈Ⅳ( ~rr, )Ⅳ(Y~ Iz,Y—r)}}. 由方程(5),选取常数0>1和X。,yn>0,使得 (r+f) …II∑p ( 一 ) (i,y-∽+“  ] ∑ p( , )I(1+b 一-l H ‘ ,∈ V L y-It , —r J E 【 一rt, ,,E{ ‘『 第28卷第2期 司文艺等:具有连续变量的脉冲偏差分方程解的振动性 8l (1+b^)一 > >1, >Xo,Y>y . 因此 w( ,Y)≥0min{w(i, )l(i, )∈ N( —rr, )N(Y—lr,Y— )}, >X0,Y>y0. (10) 令lim infw( ,Y)=A。.由方程(4)和(5),可得 厂 ,Y--lr)十 一 }∈{  }] E (y∑ p( ,J.)I>0. lr, 一r) J Ef } 故可以选取常数a>0和 。,Y >0,使得对 >X ,Y >Y.,有 ∑ p( ,Y—z )+ ∑ p((x-f rr  ’ 一 N (y √)≥。>0. ∈{r r .}y一 }{因此,对任意 >X。,Y>Y。存在实数 ,Y ,使得 p( ,Y—lz)≥南, ∈N( 一玎, 一 ), 芭{ }, 或 p( )≥南, ∈Ⅳ(y—IT, 一7_), 芒 所以 a≤p(  。,一2,Y—Z )r):  A( +J『,Y—Ir)+A( ,Y一(1—1) ) A( 一r ,Y一2lr) A ( 一玎,一 Y 2/r) ≤A = ( 一 ,一2Zrq"Y  ) w ( ,Y—lr), ( ,y—lr)≤ , >X1,y>Yl, 或 a≤p(x,≤p(y )=一。) 一  ! ±!! :2± ! ! :± A( 一1",i-,Y 一Z7.) A( 一仃,! ! Y 一Z:2  ) ≤ 由上面的形式可知A。<oo.下面证明A。>0.如若 不然,假设lim 响( ,Y)=0,存在正的实数序列 .y J—+∞ {s }和{t },s <5 ,t <t…, ^,tk ∞,|i} o。,并且 w(s ,t )=min{加( ,Y)l( ,Y)∈ N( 0, )N(Yo—r,t )}. 注意方程(10),可以看到w(s ,t )≥Ow(s , t ).这与0<A 0<oo矛盾.由1im_均 ( ,Y)=A0 可知,对于每个实数叼(0<叼<1),存在 ,Y>0,使 得w( ,Y)≥7/A。, >X,Y>y.由(10)可得w( ,Y) ≥0r/A0, >max{ 0, +仃},Y>max{y0,l,+Z 『}. 因此,可以得到lim 咖( ,Y)≥0r/A。.令叼一 1,则可以得到A。≥0A。,矛盾.故定理1的证明完 成. 推论1.假设 (i) +l— ≥T,玎<T,O≤6 ≤ ,k=1,2,…, ( li  m i y)>1+ 则方程(1)的所有解都是振动的. 推论2.假设 (i) +l— ≥T,玎<T,b 1>0,k=1,2,…, limb =0,P( ,Y);p, p (r等+ l )’。’。‘ 则方程(1)的所有解都是振动的. 推论3.假设 【 p( ,Y--lr)+  ̄X--T ∈Jv(,一rf,y—f) 川>尚F 1- 卞1, . 则方程(3)的所有解都是振动的. 例子.考虑方程 A( +I’y)+A( +1)一 , )+ ( 一 2,Y一2)=0, ≥ 0,Y≥Y0—7., ≠3k, A(3k+1,Y)+A(3k,Y+1)一A(3k,Y)= 12 A(3 ,),),V y∈[ 。一r,∞),五∈Ⅳ(1). 根据推论1可知,此方程的所有解都是振动的. 参考文献 [1] Agarwal R P,Zhou Yong.Oscillation of partial difference equations with continuous variables『J].Mathematical and Computer Modeling,2000,31:17—29. [2] Zhang Bing—gen,Liu B M.Oscillation criteria of certain nonlinear partial difference equations[J].Comp and Math With Applic,1999,38:107—112. [3] Zhang Bing—gen.Oscillation criteria of partial difference equations with continuous variable[J].Acta Mathematica 82 Sinica,1999,42(3):487—494. 北京工商大学学报(自然科学版) 2010年3月 impulsive difference equations with continuous variable Wei Geng—ping,Shen Jian—hua.Oscillation of solutions of [J].Mathematica Applicata,2005,18(2):293—296 oSCILLATIoN oF SoLUTIoNS oF IMPULSⅣE PARTIAL DIFFERENCE EQUATION WITH CONTINUOUS VARIABLE SI Wen—yi,HOU Cheng—rain (Department of Mathematics,Yanbian University,Yanji 1 33002,China) Abstract:We obtain sufficient conditions for oscillation of all solutions of the impulsive partial difference equation with continuous variable fA( +7-,Y)+A( ,Y+ )一A( ,Y)+p( ,y)A( 一r ,Y—lr):0, ≥ 0;),≥ 一丁, ≠ , IA( + ,Y)+A( ,Y+ 『)一A( ,Y)=bka(x ,Y),V Y∈[Y0一r,∞),k∈N(1). Where P( ,Y)≥0 is continuous on[ o,∞)×[Yo一 ,。。),r>0,b are constants,r and l are positive integers,0≤ 0< l<…< <…with lim =∞. Key words:partial difference equation with continuous variable;impulse;oscillation (责任编辑:王宽) (上接第78页) TRAFFIC VoLUME FORECAST BASED oN COMBINED MODELS OF GRAY SYSTEMS AND ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS YAN Lei (College of Mathematics and Physics,Chongqing University,Chongqing 400044,China) Abstract:In the long—term forecasting work,the original data has the characteristics of randomicity and n0n—linear movement,and also the capacity of available study samples is small and information is insufi—f cient.The bayesian-regularization neural network possesses the characteristics of strong nonlinear fitting and the caDabilities of excellent generalization. Unbiased GM(1,1) can use few data to construct mod。 e1s.it can weaken the randomicity of the original data and strengthen regularity,and also can eliminate the inherent deviati0n of the conventional GM(1,1)mode1.Making the best use of the merits of the two, the c0mbined model of unbiased GM(1,1)and bayesian-regularization neural network are constructed and Dut into rea1 trafic forecasting work.f By contrasting with BP network,the result shows that this model is feasible and efficient.the accuracy of forecasting is also increased. KeY words:unbiased GM(1,1)model;bayesian-regularization;neural networks;trafic volfume fore。 casting (责任编辑:邓清燕) 

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