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3.2 解的延拓. 主要内容. 1 、为什么研究解的延拓; 2 、目的; 3 、解延拓的几何意义; 4 、解的延拓定理。. 由解的存在唯一性定理有:在一定条件下,它的解在区间 上存在唯一,其中 。根据经验,如果 的存在区域 R 越大,则解的存在区间也应该越大。但是定理的结果,可能出现这样的情况,即随着 的存在区域 R 增大,能肯定的解存在区间反而缩小。. 1 、为什么研究解的延拓.
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3.2 解的延拓 主要内容 1、为什么研究解的延拓; 2、目的; 3、解延拓的几何意义; 4、解的延拓定理。
由解的存在唯一性定理有:在一定条件下,它的解在区间 上存在唯一,其中 。根据经验,如果 的存在区域R越大,则解的存在区间也应该越大。但是定理的结果,可能出现这样的情况,即随着 的存在区域R增大,能肯定的解存在区间反而缩小。 1、为什么研究解的延拓 问题的提出:对于Cauchy问题
例如,对于Cauchy问题 当取定义域 时,有 当取定义域 时,有 正因为如此,前面所介绍的解的存在唯一性也叫做解的局部存在唯一性定理。这种局部性是我们感到非常不满意。而且实践上也要求解的存在区间能尽量扩大。这样就需要讨论解延拓的问题。
定理1:对于定义在平面 上一个区域G中的微分方程(3.1),设 f(x,y)在G内连续且关于 y 满足局部Lipschitz条件。如果 为(3.1)的定义在闭区间 上的一个解,则 在 上必可延拓。
4、问题 由定理可知,一个由存在唯一性定理得到的解总是可以向左、右两边延拓,现在的问题是: 是否任意一个解都可以延拓为饱和解呢?
进一步问:如何判别一个给定的解 是否为饱和解? 5、解的延拓定理
过点 的解为 ,这个解的存在区间为 . 过点 的解为 ,这个解的存在区间为 . 6、例题分析 分析 在xoy平面上满足解的存在唯一性及解的延拓定理的条件. 原方程的通解为
例2:讨论微分方程 的满足条件y(1)=0的解的饱和区间. 过点 的解为 ,这个解的存在区间为 . 分析: 属于推论中(2)的第二种情况。 饱和区间为开区间。
7、小结 一阶微分方程的解在适当条件下,总是可以延拓成饱和解的!