一类带阻尼项非线性分数阶微分方程的振动性

2021-01-26 07:22曾文君李德生
浙江大学学报(理学版) 2021年1期
关键词:二阶导数定义

曾文君,李德生

(沈阳师范大学数学与系统科学学院,辽宁沈阳110034)

非线性微分方程解的振动性广泛应用于自然科学和工程技术等领域,大量学者致力于此方面的研究。杨甲山[1-2]研究了二阶非线性中立型泛函微分方程的振动性、二阶Emden-Fowler型非线性变时滞微分方程的振动性,张晓建[3]研究了二阶Emden-Fowler型变时滞中立型微分方程的振动性,曾云辉等[4]研究了偶数阶半线性泛函微分方程解的振动准则,还有很多关于非线性微分方程解的振动性研究[5-9],但对非线性分数阶微分方程解的振动性研究较少。

CHEN[10]考虑非线性分数阶微分方程

其中,Dα-y是关于y的阶为α的刘维尔右分数阶导数,α∈(0,1),η> 0是正整奇数的商,对t0> 0,r和q为 [t0,∞)上的连续函数,k,其中,u≠ 0,k为正常数,利用 Riccati变换和不等式技巧,可得到关于微分方程(1)的一些振动性准则。

文献[11]研究非线性分数阶微分方程

本文主要研究微分方程

其 中 ,t∈[t0,∞ ),t0≥ 0,r(t)∈Cα([t0,+ ∞ ),R),p(t),q(t)∈ C([t0,∞ ),R),f,ψ,g ∈C(R,R),Q 为[t0,∞ )× R2上 的 连 续 函 数 ,(·) 为 修 正 的Riemann-Liouville分数阶导数,α∈(0,1)。

同时,假设下列条件成立:

(A1)r(t)> 0,t∈[t0,+ ∞ );

(A2)对任意的x(t)∈R,有0< ψ(x(t))≤ k1;

(A3)对 任 意 的 y∈R,有 f2(y)≤lyf(y),其中,l> 0;

(A4)对任意的x≠ 0,有0< k≤ g"(x);

(A5)存在函数v(t),对任意的x≠0以及任意的y∈R,有Q

(A6)对任意的x≠ 0,有

(A7)存在函数φ(t),对任意的x≠0以及任意的y∈R,有

1 预备知识

定义1 关于t的α阶修正的黎曼刘维尔分数阶导数的定义以及重要性质[12]:

定义2[6]方程的解是振动的,是指方程的非平凡解有任意大的零点,否则是非振动的。若方程的所有解都是振动的,则称该方程是振动的。

定 义 3[6]假 设 D={(t,s):t≥ s≥ t0},D0={(t,s):t> s≥ t0},存 在 函 数 H ∈C(D,R),如 果满足:

(i)H(t,s)> 0 在 D0上成立,对任意的 t≥ t0,有 H(t,t)=0;

(iii) 若 存 在 函 数 h(t,s)∈C(D,R),有=-h(t,s) H(t,s),则认为函数 H 属于Ω类,记作H∈Ω。

为方便,在下文中,定义:

2 主要结果

定理1 假设(A1)~(A5)成立,如果存在H∈Ω和 ρ∈ Cα([t0,+ ∞ ),R+),满足:

与式(11)矛盾,假设不成立。

证毕。

3 例 子

猜你喜欢
二阶导数定义
二阶整线性递归数列的性质及应用
解导数题的几种构造妙招
关于导数解法
二次函数图像与二阶等差数列
导数在圆锥曲线中的应用
成功的定义
非线性m点边值问题的多重正解
函数与导数
修辞学的重大定义
山的定义