1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Mở rộng và ứng dụng bổ đề gronwall bellman

64 354 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 64
Dung lượng 14,39 MB

Nội dung

D~I HQC Quac GIA TP. HO CHi MINH TRUONG DAI HOC KHOA HOC TU NHIEN HoANG THANH LONG MO RaNGvA UNGDUNG . . ~ BODE GRONWALL-BELLMAN ~ Chuyen nganh : Toan Ghii Tich Ma s6 : 1.01.01 LUA.N . VAN THAC . 51 ToAN HOC . NGUOI HUaNG DAN KHOA HOC: PGS. TS. NGDYE N DINH PHU _ . I;Ht.~H.TlI' NHIEN ~.::(."; lTHtJ \t1~N 001103 I. TP. Hfi CHi MINH - 2005 MlJ ri)ng va ung d~ng Bd d~ Gronwall-Bellman Hoang Thanh Long MUCLUC . . Trang M1).C 11).c. Loi Carn do. Danh rn1).ccac ky hi~u. - Chu'dng T6ng quail. Chu'dng - B6 dS Gronwall- Bellman va mQt sf{ m(j rQng d(;lngtuy€n tinh. Chu'dng - MQt sf{m(j rQng d(;lngphi tuy€n. 13 Chu'dng - MQt sf{ m(j rQng d(;lng ham exponent. 34 Chu'dng - MQt sf{ling dl;!ng 38 §4.1. Sl;!'duy nha't nghi~m cua phuong trlnh vi 38 phan va tich phan. §4.2. Sl;!'lien tl;!Ccua nghi~m theo diSu ki~n 43 d~u va theo v€ phai. 45 §4. 3. £hinh gia tinh b~ ch~n cua nghi~m. §4.4. Sai l~ch nghi~m hai phuong trlnh vi phan. 48 §4.5. Sl;!'phl;! thuQc cua nghi~m theo thalli sf{. A' §4.6. On d~nh mil kh6ng gian Banach. Lufjn wIn th[Jc Sf loan h{JC 50 52 Mil nganh : 1.01.01 Mlf ri)ng va ung d¥ng Btf di Gronwall-Bellman Hoang Thanh Long §4. 7. On dinh cae h~ tlfa di~u khi€n. ~ §4.8. On dinh h~ kich dQngthu'ong xuyen. 56 59 Ke't lu~n. 61 Tfti li~u tham khao. 62 Mi'Jri)ng va ling d~tngBd di Gronwall-Bellman , Hoang Thanh Long ? L(J/ CAM (j N Ddu lien toi xin chan cam an sau sdc den Thiiy PGS.TS. Nguy~n Dinh Phu:dii t(in tlnh huang ddn toi tit d~ cuang den luc hoan lu(in van. Toi xin chan cam an haT Thiiy phiin bifn PGS.TS. Dinh Ngl)c Thanh va Thiiy TS. Nguy~n Thanh Long dii dQc lu(in van va dang gap nhi~u y kien quy bau. Toi xin chan cam an cac Thdy Co TruiJng Dc;zi HQc Khoa HQc T1;CNhien, TruiJng Dc;zi HQc Su Phc;zm, TruiJng Dc;zi HQc Bach Khoa dii t(in tlnh giang dC;Zyva truy~n dc;ztnhi~u kien thac mal, b6 ich giup tai lam quen ddn Val vi~c nghien cau khoa hQc. Tai ciing xin chan cam an gia dlnh, cam an cac bc;zndii luon luon df)ng vien, giup diJ va tc;zodi~u ki~n v~ mQi m(it di tai hoan to/t vi~c hQc. Luljn van tlUJC sl loan h{JC Mil nganh 1.01.01 MlJri)ng va u'ng d~tngBlf di Gronwall-Bellman Hoang Thanh Long DANH MUC . KY HIEU . Trang lu~n van co sa dl,mgcae ky hi~u va quy tide cgn thi€t. 1. IRll:Khong gian thl;icn chi~u. 2. IR+ = [0,00). 3. Q = [to,tr] c IR. 5. 1.1: Gia tfi tuy~t d6i . 6. 11.11 : Chu§'n. Tren IRllta lfiy chu§'n euclide. 7. exp(u) = ell. 8. Sup : C~n tren. 9. inf : C~n dtidi. 10. max : Gia tri IOn nhfit. 11. L : T6ng. 12. A = (aik), i,k = I, .,n, la ma tr~n vuong cfip n. n 13. IIAII = Supk Ii=l laik I, la chu§'n cua ma tr~n A. I 14. IIullL2= (1:,lu(xW dX)2 < 00. 15. Dam : Mi~n xac dinh. 16. Re : Phgn thl;ic. 17. (D) : K€t thlic chung minh. Lllqn van thl!c si loan h(JC Mil nganh : 1.01.01 , MlJri)ngva llng d~tngBd dil Gronwall-Bellman Hoang Thanh Long CHUaNG ~ TONG QUAN Trang loan hQc t6n t~i mOt sf{ phuong trlnh va ba-t phuong trlnh ra-t quail trQng. Chung mang nhi~u y nghla th1fc ti~n cho nhi~u ling dvng khac nhau. Ba-td~ng thuc Gronwall hay B6 d~ Gronwall-Bellman la mOt sf{do. B6 d~ co d~ng h€t suc ra-tdon gian, nhung duQc ling dvng ra-thi~u qua dS chung minh s1fduy nha-t nghi~m cua phuong trlnh vi phan, dung danh gia s1f sai l~ch nghi~m, dung dS tlm di~u ki~n du cho mOt sf{ bai loan 6n dinh nghi~m, VI v~y doi h6i phai hoan thi~n ba-t d~ng thuc nhu mOt di~u ta-t nhien cua quy lu~t phat triSn. Va co nhi~u lac gia ma rOng theo y tuang va mvc dich khac (xem [1, 2, 3, 4, 5, 6]). Tuy theo mvc dich giai quy€t bai loan ma cac lac gia ma rOng khac nhau. Theo chung Wi v~n can ra-t nhi~u d~ng, nhu d~ng lilY thua, d~ng ham exponent, cgn duQc ma rOng. Mf:lCdich cua lu4n van la t6ng k€t cac d~ng cua B6 d~ GronwallBellman, d6ng thai ti€p tvc ma rOng va trlnh bay mOt sf{ling dvng cua chung. Lu~n van duQc chi a lam nam chuang. Chuang - T6ng quail. Chuang - B6 d~ Gronwall-Bellman va mOt sf{ma rOng d~ng tuy€n tinh. Chuang g6m B6 d~ Gronwall-Bellman va dinh ly 1.1-1.9. Chuang - MOt sf{ma rOng d~ng phi tuy€n. Chuang g6m mOt b6 d~ b6 trQ va 23 dinh ly 2.1-2.23. Luljn van lh{lc si loan h(JC Mil nganh : 1.01.01 . Mli rf)ng va ling dl!-ngBd di Gronwall-Bellman Hoang Thanh Long Chuang - MQt 86 md rQng d~lllg ham exponent. Chuang g6m illQtb6 d€ va 04 dinh 19 3.1-3.4. Chuang - MQt 86 ling dvng. Chuang g6m lInh v1,1'cling dvng khac nhau. Nhling ling dvng 1a: Chang minh sf! nh{{t nghi~m cua phuong trinh vi phan va rich phan; Sf! lien tl:lCcua nghi~m rhea di~u ki~n ddu va rhea vi phdi; Danh gia tfnh hj chc;incua nghi~m; Sai l~ch nghi~m > thi nghi~m x - to)J, (4.6.9) = cua phurJng trinh (4.6.1) tin dinh mil. Chung minh dinh Iy 6.1. Ta co nghi~m cua (4.6.1) 1ft: x(t) = Wet, to)x(to) + rt W(t,s)R(x,s)ds. Jto (4.6.10) Suy fa II x(t) II ~ II W(t,to) ~ Bexp[ 1111Keto) -aCt II + II (W(t,S)R(x,s)ds II - to)] II Keto) II + Jto r BLexp[-a(t - s)] IIxes) IIds. (4.6.11) Ap dl!ng dinh 1y 1.8 chuang 1, ta dU 0, nen phuong trlnh (4.6.1) 6n dinh mil.(D) 4.6.4. H~ qua. Ne'u phu(jflg trinh x'(t) = A(t)x(t) + f(t)x(t), co hamf(t) thoa man IIf(t) II ~ L (to ~ t < 00), co ma trgn crJban thoa man (4.6.9), va A nghi~m x = a- BL > 0, A(t) roan tiituye'n tfnh, lien tl;lc,bi chi;inthi = cua no tin dinh mil. Vi d\l 2. X6t h~ phuong trlnh vi phan sail: Lllf)n van thfJc Sl loan hf)C Mil nganh : 1.01.01 55 Mi'Jri)ng va zing dljng Btl d~ Gronwall-Bellman Hoang Thanh Long \ =-Xl (t) X (t) (4.6.17) X'2(t) = -2X2(t) ( xJto) = 1;x2(to) = £)~t A= -1 [0 -2 ] , x(t) = XJt) [ X2(t)] . Khi (4.6.17) ducjc vi€t l~i X'(t) = Ax(t). Phuong trlnh co nghit%m 1a x(t) = exp[A(t (4.6.18) - to)]x(to). M~ t khac, ta l~i co: e -(Ho) exp[A(t - to)] = [ (4.6.19) e -2(Ho) ] , lien Ilx(t)1I~ 2I1x(to)11exp[ -(t -to)]. V?y nghit%m kh6ng cua ht%phuong trlnh (4.6.17) 6n dinh mil. Luljn van lhCJc si loan h(JC Mil nganh : 1.01.01 56 Hoang Thanh Long MlJ ri)ng va ung dl;mgBd dl Gronwall-Bellman ~ """ ;::; ,,? §4.7. ON DJNH CAC H~ TtjA DIED KHIEN Xet phuong trlnh: x'(t) = Ax(t)+R(x(t),t), (4.7.1 ) R(x,t) la ham di6u khi€n, lien Wc tren D'; Ala ma tr~n h~ng. N€u phuong trlnh (4.7.1) dua v6 d,;mgggn dung thti'nha't, nghla la R(x,t) thoa man di6u ki~n: 11111 . IIR(x,t)11 Ilxll~O I Ix II = 0, (4.7.2) va Ala ma tr~n 5n dinh thl nghi~m x =0 cua phuong trlnh (4.7.1) cling 5n dinh. Bay gio ta xet truong h 0, 38, h saD cho IIxoll< 8, ho < h thl IIx(t)1I< E. 4.8.2. Dfnh If. Gid sit cae ddu ki~n (4.6.2), (4.6.9) durjc thoa man, va /L = a - BL > O. Ntu V'E>O,llx(to)11 [...]...10 Hoang Thanh Long Md rqng va ung dljng Bd di Gronwall- Bellman c) Ke't qua a) va b) win dung neu thay r Jto biJi r' va Jt t Ss biJi r' Jt Chung minh dinh Iy 1.4 Xem [3].(0) 1.2.5 Dinh Iy 1.5 (Xem [4 D V6i cac gid thie/; nhu djnh ly 1.3 Va gid sit a( t)... (k(s)u(s)ds, ( 1.20) btEQ, thE u(t) ~ betHc(to)exp[ + Lll{jn van thlJc Sf loan hQc ( b(r )k(r )dr] r c'(s)exp[ fb(r)k(r)dr]ds), ~ s tltEQ (1.21) Mil nganh : 1.01.01 11 Mil ri)ng va ung d1!ngBd di Gronwall- Bellman trang do crt) Hoang Thanh Long = art) b(t) Chung minh djnh Iy 1.6 Chia hai v6 cua (1.20) cho bet), ap dlJngdinh ly 1.5.(0) 1.2.7 Djnh Iy 1.7 (Xem[10], tr.191-192) Cho u(t), art) la cac ham... to)]}' \?tEn (1.25) Chung minh djnh Iy 1.8 Tlnh loan tnjc ti6p tu dinh ly 1.5 ho~c chung ta Luqn van th{lc sf loan h(JC t)H.~H.TtfNH'EN THtr\lIEN Mil nganh : 1.01.01 12 MlJrQngva u'ngdlJng Bii d€ Gronwall- Bellman Hoang Thanh Long c6 thS chung minh nhl1 sail: B~t x(t) = u(t)exp( at) ( 1.26) Khi d6, tu (1.24), ta dl1Qc: ( 1.27) x(t) S Keto)+ i~ [axes) + bexp(as)]ds, Ap dl;lng dinh 1:91.5, ta dl1Qc: x(t)... Binh 1:91.9 t6ng qu:H h6a dinh 1:91.8 Binh 1:91.8 dl1Qcsuy ra tu dinh 1:91.9 trong trl1dng hQp a, b 1a cac ham h~ng, Lllqn van thfJc sl loan h{Jc Mii nganh : 1.01.01 13 MiJr{}ngva ung d1!ngBli d€ Gronwall- Bellman Hoang Thanh Long CHUaNG 2 " ,," " ? "" MOT SO MO RONGDANG PHI TUYEN Trang chuang 1 chung Wi da trlnh bay mQt 86 k€t qua md rQng d(;mg tuy€n tinh d6i voi ham u(t) Trang chuang nay chung Wi... b6 d~ b6 trQ Xem [5].(0) 2.2 Dinh Iy 2.1 Cho u(t) la ham lien tl:lC tren Q Gid si/:art), bet), cp(t)la cac ham lien Luijn van thlJc si loan h{Jc Mil nganh 1.01.01 14 Mil ri)ng va ring d(tng Bd d~ Gronwall- Bellman Hoang Thanh Long tf:lC,khong am tren £2 Ne'u rt 2 u (t)~a(t)+2b(t) Jtocp(s)u(s)ds, (2.4 ) l7tEQ, thi 1 r [cp2(s)+a(s)]exp[ lu(t)1 ~(a(t)+b(t) to fb(r)drJdsj2, s [7tE£2(2.5) Chung minh dfnh... trang do tp = SUp{tEQ I[~Jq b(to) Luqn van th{lc sl loan h(JC r 1 thz 1 u(t)::; c{exp[ q 1: a(s)ds] + c-'1q1: b(s)exp[ q r a(r )dr ]ds}q (2.23) 1 I rta(s)ds]/q{-q VtE[to,tp), tfJ =Sup{tEQlexp[q rt b(s)ds]}q >c} Jto Jto Chung minh... u(t)::;exp[ rta(s)ds] Jto 1 (Cl-'1 +(1-q) rt b(s)exp[(q-1) Jto r~a(r)dr]dsp-'1 Jto (2.26) b Ntu p < 1 thz Lu{jn van th{Jc si loan h(Jc Mii nganh : 1.01.01 18 Hoang Thanh Long MlJrl)ng va ung dljng Bd dff Gronwall- Bellman I-p I rt a(s)dst-p, u(t) So[ZI-q(t)+(1-p) trong do Z(t) = Sup{K( (2.27) Jto s) I s E[ta,t]} c.Ne'u p > 1 thi I p-l I rt a(s)K~(s)dsJ'-p, u(t) SoK1-q(t)[1+(1-p) (2.28) Jto p-l rt a(s)KI-q(s)ds . lIng d(tng Bd di Gronwall- Bellman Hoang Thanh Long CHUaNG 1 N ~ , BO DE GRONWALL- BELLMAN VA " K ? " K " MOT SO MO RONG DANG TUYEN TINH . Trang B6 d~ Gronwall- Bellman co nhi~u. cua B6 d~ Gronwall- Bellman, d6ng thai ti€p tvc ma rOng va trlnh bay mOt sf{ling dvng cua chung. Lu~n van duQc chia lam nam chuang. Chuang 0 - T6ng quail. Chuang 1 - B6 d~ Gronwall- Bellman va. va ung d~ng Bd d~ Gronwall- Bellman Hoang Thanh Long MUCLUC . . M1).C 11).c. Loi Carn do. Danh rn1).ccac ky hi~u. Chu'dng 0 -T6ng quail. Chu'dng 1 - B6 dS Gronwall- Bellman va mQt sf{ m(j

Ngày đăng: 10/09/2015, 20:52

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w