On Chaplygin’s theorem for an implicit differential equation of order n

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

We consider the Cauchy problem for the implicit differential equation of order n g t, x, x, …, x (n) =0, t ∈ 0; T , x 0 = A. It is assumed that A = A 0 ,…, A n -1 ∈ Rn , the function g :[0, T ] × Rn +1 → R is measurable with respect to the first argument t ∈[0, T ] , and for a fixed t , the function g t , ∙× Rn +1 → R is right continuous and monotone in each of the first n arguments, and is continuous in the last n +1 -th argument. It is also assumed that for some sufficiently smooth functions η , ν there hold the inequalities ν i 0 ≥ A i ≥ η i 0 , i= 0, n-1, ν n t ≥ η n t , t∈[0; T]; g t; νt , ν t , ..., ν n t ≥ 0, g t, ηt , η t ,…, η (n) (t) ≤ 0, t∈0; T . Sufficient conditions for the solvability of the Cauchy problem are derived as well as estimates of its solutions. Moreover, it is shown that under the listed conditions, the set of solutions satisfying the inequalities η n t ≤ x n t ≤ ν n t , is not empty and contains solutions with the largest and the smallest n -th derivative. This statement is similar to the classical Chaplygin theorem on differential inequality. The proof method uses results on the solvability of equations in partially ordered spaces. Examples of applying the results obtained to the study of second-order implicit differential equations are given.

About the authors

Sarra Benarab

University 8 May 1945 - Guelma

Email: benarab.sarraa@gmail.com
Post-Graduate Student. Applied Mathematics and Modeling Laboratory B.P. 401, Guelma 24000, Algeria

References

  1. С.А. Чаплыгин, “Основания нового способа приближённого интегрирования дифференциальных уравнений”, Собрание сочинений. Т. I, Гостехиздат, М., 1948, 348-368.
  2. Н.Н. Лузин, “О методе приближённого интегрирования акад. С. А. Чаплыгина”, УМН, 6:46 (1951), 3-27.
  3. Избранные труды Н.В. Азбелева, ред. В.П. Максимов, Л.Ф. Рахматуллина, Институт компьютерных исследований, М.-Ижевск, 2012.
  4. А.В. Арутюнов, Е.С. Жуковский, С.Е. Жуковский, “О мощности множества точек совпадения отображений метрических, нормированных и частично упорядоченных пространств”, Матем. сб., 209:8 (2018), 3-28.
  5. А.В. Арутюнов, Е.С. Жуковский, С.Е. Жуковский, “О точках совпадения отображений в частично упорядоченных пространствах”, Доклады Академии наук, 453:5 (2013), 475-478.
  6. А.В. Арутюнов, Е.С. Жуковский, С.Е. Жуковский, “Точки совпадения многозначных отображений в частично упорядоченных пространствах”, Доклады Академии наук, 453:6 (2013), 595-598.
  7. A.V. Arutyunov, E.S. Zhukovskiy, S.E. Zhukovskiy, “Coincidence points principle for set-valued mappings in partially ordered spaces”, Topology and its Applications, 201 (2016), 330-343.
  8. A.V. Arutyunov, E.S. Zhukovskiy, S.E. Zhukovskiy, “Coincidence points principle for mappings in partially ordered spaces”, Topology and its Applications, 179:1 (2015), 13-33.
  9. Т.В. Жуковская, Е.С. Жуковский, И.Д. Серова, “Некоторые вопросы анализа отображений метрических и частично упорядоченных пространств”, Вестник российских университетов. Математика, 25:132 (2020), 345-358.
  10. Е.С. Жуковский, “Об упорядоченно накрывающих отображениях и интегральных неравенствах типа Чаплыгина”, Алгебра и анализ, 30:1 (2018), 96-127.
  11. Е.С. Жуковский, “Об упорядоченно накрывающих отображениях и неявных дифференциальных неравенствах”, Дифференциальные уравнения, 52:12 (2016), 1610-1627.
  12. Т.В. Жуковская, И.Д. Серова, “Об оценке решения краевой задачи для неявного дифференциального уравнения с отклоняющимся аргументом”, Итоги науки и техн. Сер. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 2020, №186, 38-44.
  13. С. Бенараб, З.Т. Жуковская, Е.С. Жуковский, С. Е. Жуковский, “О функциональных и дифференциальных неравенствах и их приложениях к задачам управления”, Дифференциальные уравнения, 56:11 (2021), 1471-1482.
  14. С. Бенараб, “Двусторонние оценки решений краевых задач для неявных дифференциальных уравнений”, Вестник российских университетов. Математика, 26:134 (2021), 216-220.
  15. И.В. Шрагин, “Суперпозиционная измеримость при обобщенных условиях Каратеодори”, Вестник Тамбовского университета. Серия: естественные и технические науки, 19:2 (2014), 476-478.
  16. Н.В. Азбелев, “Как это было (Об основных этапах развития современной теории функционально дифференциальных уравнений)”, Проблемы нелинейного анализа в инженерных системах, 9:1(17) (2003), 1-22.
  17. Э. Камке, Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям, Наука, М., 1976, 589 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».