时间轴上二阶非线性非自治延迟动力系统的振动性
Oscillation of Second-Order Nonlinear Nonautonomous Delay Dynamic Equations on Time Scales
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收稿日期: 2021-06-26
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Received: 2021-06-26
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作者简介 About authors
张萍,E-mail:
杨甲山,E-mail:
The oscillatory behavior of a class of second-order nonlinear nonautonomous variable delay damped dynamic equations are studied on a time scale T, where the equations are noncanonical form. By using the generalized Riccati transformation, and the time scales theory and the classical inequality, we establish some new oscillation criteria for the equation. The results fully reflect the influential actions of delay functions and damping terms in system oscillation. Finally, some examples are given to show that our results extend, improve and enrich those reported in the literature, and that they have good effectiveness and practicability.
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张萍, 杨甲山, 覃桂茳.
Zhang Ping, Yang Jiashan, Qin Guijiang.
1 引言
的振动性, 其中
等.对正则系统即系统满足条件
的情形, 其振动结果较多.如对正则系统(1.1), 文献[4]得到了其振动的若干准则, 其中一个基本定理如下:
定理A[4] 设条件
当
这里常数
而函数
紧接着, 文献[5]改进了定理A中的条件(1.6)和(1.7), 得到了方程(1.1)的一个较为简洁的振动结果:
定理B[5] 如果存在函数
其中常数
其中常数
而对非正则系统即系统满足条件
时其振动的充分条件是
但上述条件(1.12)有点苛刻, 导致许多常见的方程也不适用于该结果.如下列类型的非正则Euler (欧拉)方程
之后, 张全信等[8]讨论了更一般的动态方程(1.4)的振动性, 在非正则情形即当
时其振动结果如下
定理C[8] 设函数
成立, 并且有
则方程(1.4)的每一个解
定理D[12] 设函数
这里常数
基于以上研究的不足, 本文将考虑更一般的非正则系统(1.1)的振动性, 即在条件(1.10)成立的前提下, 利用Riccati变换和不等式技巧, 得到了非正则系统(1.1)的一个新型的Kamenev型振动准则和一个新型的Philos型振动准则, 改进了现有文献中对方程的种种限制(如文献[8-10, 12, 13]中的"
2 系统(1.1)的振动准则
先给出两个引理:
引理2.1 (Keller连锁法则)[2] 若
由此引理, 当函数
这也是Keller连锁法则的推论.
引理2.2[4] 设常数
引入记号
其中
定理2.3 设条件
并且存在函数
这里常数
则系统(1.1)在
证 若不然, 则系统(1.1)在
由文献[4]中的引理6的证明知
(Ⅰ)
(Ⅱ)
情形(Ⅰ):
情形(Ⅱ):
即
令
此外, 利用"指数函数
作广义Riccati变换
明显有
当
当
利用
这样, 由(2.11)式知函数
注意到
利用(2.13)式, 于是就有
当
当
当
其中
所以
在上式中令
所以
综上所述, 并注意到(2.14)式和函数
将(2.4)式代入(2.10)式, 并注意到(2.15)式及(2.12)式中的第2个不等式, 就有
另一方面, 记
当
即
现将(2.16)式两边同乘以
并注意(2.17)式及引理2.2, 则有
注意到函数
这与条件(2.3)矛盾, 证毕.
记
(ⅰ) 当
(ⅱ) 在
于是, 进一步可得下列一般性定理:
定理2.4
其中
证 同定理2.3的证明, 可得(2.16)式, 即当
类似于定理2.3, 由上式进一步可得
注意到函数
这与条件(2.18)矛盾.证毕.
3 例子分析
例3.1 考虑非正则Euler方程(1.13) (其中
这相当于系统(1.1)中
所以条件
取
于是
再取
最后一个不等式的成立可参见文献[16].所以由定理2.4知, 当
例3.2 考虑二阶动态方程
显然这是二阶3 -差分方程, 其中
取
另一方面, 令
因此
所以由定理2.3知, 方程(3.1)是振动的.
注3.1 若用文献[8-11]中的定理来判别方程(1.13)或方程(3.1)的振动性, 只能得到"方程(1.13)和(3.1)的每一个解
参考文献
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,DOI:10.1016/j.na.2005.01.062 [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
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Oscillation for a class of second-order emden-fowler dynamic equations on time scales
时标上二阶广义Emden-Fowler型动态方程的振荡性
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Oscillatorg behavier of the second-order generalized Emden-Fowler dynamic equations on time scales
On the oscillation of second-order half-linear dynamic equations
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Kamenev-type oscillation criteria for second order nonlinear dynamic equations on time scales
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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
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Oscillation criteria for second-order half-linear delay dynamic equations with damping on time scales
Oscillation of second-order nonlinear delay dynamic equations with damping on time scales
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时间尺度上具阻尼项的二阶半线性时滞动力方程振动性的新结果
,
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
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Oscillation of a class of second order half-linear neutral 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)
Oscillation of second-order half-linear delay dynamic equations with damping on time scales
,
Oscillation for second-order half-linear delay damped dynamic equations on time scales
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时间模上一类二阶非线性延迟动力系统的振动性分析
,
Oscillation analysis of second-order nonlinear delay dynamic equations on time scales
Kamenev-type criteria for nonlinear damped dynamic equations
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时间测度链上一类二阶非线性时滞阻尼动力方程的振动性分析
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Oscillation analysis of certain second-order nonlinear delay damped dynamic equations on time scales
时标上具非正中立项的二阶动力方程的动力学性质
,
Dynamical properties of second-order dynamic equations with a nonpositive neutral coefficient on a time scale
具拟线性中立项的二阶变时滞动力方程的振动定理
,
Oscillation theorems of second-order variable delay dynamic equations with quasilinear neutral term
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