Бақылау сұрақтары: -
Дәріс 7. ДЮБУА-РЕЙМОН ЛЕММАСЫ. БОЛЬЦ ЕСЕБІ.
Бұл дәрісте Эйлер тендеуін Дюбуа-Реймон леммасы негізінде қорыту және Эйлер теңдеуінің анализі келтірілген. Больц есебі үшін локәлдік әлсіз минимумның қажетті шарты алынған. Жай есеп үшін әлді локәлдік минимумның қажетті шарттары анықталған.
Дюбуа-Реймон леммасы. Егер үзіліссіз болса және
, (1)
шартты қанағаттандыратын кез келген функциясы үшін анықталған интеграл
(2)
болса онда
Дәлелі. Қарсы жориық, яғни болатын кесіндісінің және нүктелері табылады дейік. Анықтық үшін .
Мына кесінділері бір бірімен қиылыспайтын әрі , болатын жеткілікті аз ε0 санын таңдап алайық. Функция үзіліссіз, онда соңғы теңсіздік орындалады. (1) шартын қанағаттандыратын функциясын төмендегіше құрамыз:
Онда интеграл
Бұл 2-тендікке қайшы. Лемма дәлелденді.
Дюбуа-Реймон леммасы негізінде Эйлер тендеуін екінші рет қорытып шығаруға болады. Шынында да, бірінші ретті қажеттілік шартынан
бірінші қосылғышты бөліктеп интегралдаған соң
алатынымыз
Осыдан мыналарды ескеріп , яғни және
белгілеуін енгізіп, Дюбуа-Реймон леммасына орай Эйлер тендеуін Дюбуа-Реймон формасында, келесі түрде аламыз:
. (3)
|(3)-тегі екінші қосылғыш t бойынша дифференциалданады және оң жақта дифференциалданады, демек бірінші қосылғышта t бойынша дифференциалданады. Ендеше (3) - тен белгілі Эйлер теңдеуін аламыз.
. (4)
Қолданбалы есептерді шешуге қолайлылық үшін (4)-тендеу келесі түрде жазылуы мүмкін:
. (5)
функциясы айнымалылары бойынша екі рет дифференциадданатын функция. Екінші ретті дифференциаддық тендеу (5) түріндегі шешімге ие, мұндағы тұрақтылыры шарттарынан анықталады.
Достарыңызбен бөлісу: |