logo
ДУ 3 семестр билеты

14. Теорема Коши-Пикара для ду-1-проп. Метод последовательных приближений Пикара построения решения.

- уравнение (1).- задача Коши (2)

Теорема Коши-Пикара:пусть дано (1) и поставлена задача Коши (2). Если в областиудовлетворяет условиям: 1) определена и непрерывна по совокупности переменных; 2) условие Липшица, то задача Коши имеет единственное решение, определенное, непрерывное, непрерывно дифференцируемое, по крайней мере, в окрестности,, где,.

Доказательство:

  1. Сведение задачи Коши к интегральному уравнению

Утверждение 1:задача Коши (2) для уравнения (1) эквивалентна интегральному уравнению(3)

Доказательство:пусть для (1) задача Коши (2) решена, т.е.. Проинтегрируем:.. Пусть. Продифференцируем:,.

Следствие:если, то любое решение (3) находится внутри области.

Доказательство:

  1. Метод последовательных приближений Пикара.

Построение решения (3). (4).

Утверждение 2:на интервалелюбое пикарово приближение определено, непрерывно и находится внутри, т.е.

Доказательство:определено и непрерывно, т.к.определена и непрерывна.

. Пусть это верно для-го, докажем для-го.

. Т.к., а, тоопределена и непрерывна в, значит, интеграл определен и непрерывен, также, как и-е приближение..