On Chaplygin’s theorem for an implicit differential equation of order n
- Authors: Benarab S.1
-
Affiliations:
- University 8 May 1945 - Guelma
- Issue: Vol 26, No 135 (2021)
- Pages: 225-233
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/2686-9667/article/view/294991
- DOI: https://doi.org/10.20310/2686-9667-2021-26-135-225-233
- ID: 294991
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
- С.А. Чаплыгин, “Основания нового способа приближённого интегрирования дифференциальных уравнений”, Собрание сочинений. Т. I, Гостехиздат, М., 1948, 348-368.
- Н.Н. Лузин, “О методе приближённого интегрирования акад. С. А. Чаплыгина”, УМН, 6:46 (1951), 3-27.
- Избранные труды Н.В. Азбелева, ред. В.П. Максимов, Л.Ф. Рахматуллина, Институт компьютерных исследований, М.-Ижевск, 2012.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Е.С. Жуковский, “Об упорядоченно накрывающих отображениях и интегральных неравенствах типа Чаплыгина”, Алгебра и анализ, 30:1 (2018), 96-127.
- Е.С. Жуковский, “Об упорядоченно накрывающих отображениях и неявных дифференциальных неравенствах”, Дифференциальные уравнения, 52:12 (2016), 1610-1627.
- 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.
- 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.
- С. Бенараб, “Двусторонние оценки решений краевых задач для неявных дифференциальных уравнений”, Вестник российских университетов. Математика, 26:134 (2021), 216-220.
- И.В. Шрагин, “Суперпозиционная измеримость при обобщенных условиях Каратеодори”, Вестник Тамбовского университета. Серия: естественные и технические науки, 19:2 (2014), 476-478.
- 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.
- Э. Камке, Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям, Наука, М., 1976, 589 с.
Supplementary files

