带阻尼项的二阶非线性中立型Emden-Fowler微分方程的振动准则
Oscillation Criteria of Second Order Nonlinear Neutral Emden-Fowler Differential Equations with Damping
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收稿日期: 2019-09-6
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Received: 2019-09-6
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该文研究一类带有更广泛而不失物理意义阻尼项的二阶非线性中立型Emden-Fowler时滞微分方程的振动性.利用指数函数变换、Riccati变换和不等式技巧,获得了该类方程几个新的振动定理,推广、改进和丰富了已有文献中的研究结果,并逐一给出例子说明了相应定理的实用效果.
关键词:
In this paper, by using the methods of exponential function transformation, Riccati transformation and inequality techniques, we study the oscillation behavior for a class of second order nonlinear neutral delay Emden-Fowler differential equations with the most extensive and physically meaningful damping term. Several new oscillation theorems which extend and improve some known results in the literature recently are established and some examples are provided to illustrate the relevance of new theorems.
Keywords:
本文引用格式
仉志余, 宋菲菲, 李同兴, 俞元洪.
Zhang Zhiyu, Song Feifei, Li Tongxing, Yu Yuanhong.
1 引言
本文研究一类带阻尼项的二阶非线性中立型广义Emden-Fowler时滞微分方程
的振动性,其中
如通常所述,我们称
的振动性和渐近性,其中
分别对
其中
的振动性,其中
给出了不同的振动性定理,其中
其中
李文娟等[33]将方程(1.2)的类型拓展到了带阻尼项的中立型时滞微分方程
其中
可见,方程(1.2)-(1.8)所带的阻尼项系数(例如方程(1.5), (1.6)中的
与二阶微分方程
的振动性,其中
之下建立了方程(1.9)的振动定理.显然这里有
因此,为使方程(1.1)所带的阻尼系数广泛而不失物理意义,本文考虑以下假设条件
首先,引入指数函数变换
用
其中
我们通过方程
下,分别讨论方程(1.1)的振动性和渐近性,首先给出以下几个重要引理.
引理1.1 设条件
证 因为
因此
从
上式中令
引理1.2 设条件
成立,其中
证 因为
由于
将其代入上式,我们有
其中
当
亦即
将上式代入(1.16)式,可得
又知
其中
当
再由
其中
综合(1.17)和(1.18)式,得
其中
引理1.3 设
引理1.4 设
当且仅当
引理1.3与引理1.4的证明从略.
2 主要结果
定理2.1 设条件
成立,其中
证 假设
由上式及引理1.3可得
可以看出
这与定理条件(2.1)式矛盾,故方程(1.1)振动.
推论2.1 设
成立,其中
注2.2 当取
其中
例2.1 考虑方程
的振动性,其中
对应于定理2.1,这里有
则有
显然满足条件
因此(2.1)式成立,故由定理2.1可得方程(2.2)振动.
定理2.2 设条件
成立,其中
证 假设
再从
从而,有
令
再令
由条件(2.3)式,可得
因此,由上式和(2.4)式,得
在引理1.3的不等式(1.19)中,取
这与上式结论
推论2.2 设条件
成立,其中
例2.2 考虑方程
的振动性,其中
易知,这里有
所以, (1.11)式满足.又由于
所以,对于任意的
故条件(2.3)式满足.因此,由定理2.2知,方程(2.5)振动.
注2.4 推论2.2,从而定理2.2完全包含了文献[33]的定理2.
下面再讨论当正则条件(1.11)不成立,即非正则条件(1.12)成立时方程(1.1)的振动性.
定理2.3 设条件
成立,其中
证 假设
当为
当为
所以必有
定义
对(2.7)式两端从
即
从而,有
再对上式两端从
由条件(2.6)式知上式与
在定理2.3中取
推论2.3 设条件
和
均成立,其中
例2.3 讨论方程
的振动性,其中
这里
所以,易知(1.12)式和(2.8)式满足.又由于当
所以, (2.9)式也成立.故由推论2.3知,方程(2.10)的每个解
例2.4 讨论方程
的振动性,其中
这里有
所以
又因为由L'Hopital法则,得
所以
综上所述,推论2.3的条件满足,因此,方程(2.11)的每一解
事实上,容易验证
参考文献
On the generalized Emden-Fowler equation
,
A half-linear second order differentail equation
,
Oscillation and nonoscillation theorems for some nonlinear ordinary differential equations
,
非线性二阶泛函微分方程的振动准则
,
Oscillation criteria for nonlinear functional differential equations of second order
非线性二阶中立型时滞微分方程的振动和非振动准则
,DOI:10.3969/j.issn.1000-0577.2006.03.008
Oscillation and nonoscillation criteria for second order nonlinear neutral delay differential equations
DOI:10.3969/j.issn.1000-0577.2006.03.008
Oscillation and asymptotic analysis on a new generalized Emden-Fowler equation
,
中立型Emden-Fowler时滞微分方程的振动性
,DOI:10.3969/j.issn.1003-3998.2015.04.016 [本文引用: 6]
Oscillaition for Emden-Fowler delay differential equations of neutral type
DOI:10.3969/j.issn.1003-3998.2015.04.016 [本文引用: 6]
Oscillation criteria for second-order superlinear Emden-Fowler neutral differential equations
,DOI:10.1007/s00605-017-1039-9 [本文引用: 1]
Oscillation of second-order Emden-Fowler neutral differential equations
,
Oscillation behavior of a class of new generalized Emden-Fowler equations
,DOI:10.2298/TSCI1405567L [本文引用: 1]
中立型Emden-Fowler泛函微分方程的振动准则
,
Oscillation for Emden-Fowler functional differential equations of neutral type
Oscillation of second-order Emden-Fowler neutral delay differential equations
,DOI:10.1007/s10231-013-0361-7 [本文引用: 2]
An improved approach for studying oscillation of second-order neutral differential equations
,DOI:10.1186/s13660-018-1767-y [本文引用: 1]
Oscillation criteria for second-order neutral delay differential equations
,
Oscillation and asymptotic properties of a class of second order Emden Fowler neutral differential equations
,DOI:10.1186/s40064-016-3622-2 [本文引用: 1]
Oscillation of second-order neutral functional differential equations with mixed nonlinearities
,
On the oscilation of second-order Emden-Fowler neutral dfferential equations
,DOI:10.1007/s12190-010-0453-0 [本文引用: 1]
On the oscilation of higher-order half-linear delay differential equations
,
Oscilation theorems for second-order quasilinear neutral functional differential equations
,
二阶中立型广义Emden-Fowler方程的振动准则
,
Oscillation criteria for second-order generalized Emden-Fowler equations of the neutral type
Emden-Fowler型泛函微分方程的振动准则
,
Oscillation criteria for Functional differential equations of Emden-Fowler type
Oscillation criteria for nonlinear damped dynamic equations on time scales
,
Oscillation of second-order half-linear delay dynamic equations with damping on time scales
,DOI:10.1016/j.cam.2010.07.027 [本文引用: 1]
Oscillation of second-order damped dynamic equations on time scales
,DOI:10.1016/j.jmaa.2006.06.103 [本文引用: 1]
Oscillation criteria for second-order nonlinear differential equations with damping
,DOI:10.1016/j.na.2007.05.012 [本文引用: 1]
时间尺度上具阻尼项的二阶半线性时滞动力方程的振动准则
,
Oscillation criteria for second-order half-linear delay dynamic equations with damping on time scales
时间尺度上具阻尼项的二阶半线性时滞动力方程的振动准则(Ⅱ)
,
Oscillation criteria for second-order half-linear delay dynamic equations with damping on time scales(Ⅱ)
时间尺度上具阻尼项的二阶半线性时滞动力方程振动的新结果
,
New oscillation criteria for second-order half-linear delay dynamic equations with damping on time scales
时间尺度上一类二阶具阻尼项的半线性中立型时滞动力方程的振动性
,DOI:10.3969/j.issn.0254-3079.2013.03.010 [本文引用: 1]
Oscillation of a class of second order half-linear neutral delay dynamic equations with damping on time scales
DOI:10.3969/j.issn.0254-3079.2013.03.010 [本文引用: 1]
时间测度链上一类二阶Emden-Fowler型动态方程的振荡性
,
Oscillation for a class of second-order Emden-Fowler dynamic equations on time scales
时间模上一类二阶阻尼Emden-Fowler型动态方程的振荡性
,DOI:10.3969/j.issn.1003-3998.2018.01.013 [本文引用: 1]
Oscillation for a class of second-order damped Emden-Fowler dynamic equations on time scales
DOI:10.3969/j.issn.1003-3998.2018.01.013 [本文引用: 1]
中立型Emden-Fowler微分方程的振动性
,DOI:10.3969/j.issn.1003-3998.2017.06.006 [本文引用: 7]
Oscillation of the neutral Emden-Fowler differential equation
DOI:10.3969/j.issn.1003-3998.2017.06.006 [本文引用: 7]
Oscillation criteria of nonlinear fractional differential equations with damping term
,
The dection of the oscillation of solitions of second order linear differential equation
,DOI:10.1215/S0012-7094-50-01707-8 [本文引用: 2]
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