解对初值的连续性和可微性定理.ppt

3.3 解对初值的连续性和可微性定理,解对初值的连续性 解对初值和参数的连续性 解对初值的可微性,主要内容,图例分析(见右),解对初值的对称性:,Q:当初值发生变化时,对应的解是如何变化的?当初始值微小变动时,方程的解变化是否也是很小呢？,G,按解的存在范围是否有限,又分成下面两个问题:,3.3.1 解关于初值得对称性,证明,3.3.2 解对初值的连续依赖性,定义,设初值问题,一、解对初值的连续依赖性定义,初值问题,引理 如果函数 于某域 内连续，且关于 满足利普希茨条件（利普希茨常数为L），则对方程 的任意两个解 及,在它们的公共存在区间内成立着不等式.其中 为所考虑区间内的某一值。,于是,因此,两边取平方根即得,证明,则,二、定理1(解对初值的连续依赖性定理),条件,结论,方程,思路分析,记积分曲线段S：,第一步:找区域D,使,且 在D上满足Lips.条件.,G,(见下图),由已知条件,对,存在以它为中心的圆,使 在其内满足Lips.条件,利普希茨常数为.根据有限覆盖定理,存在N,当 时,有,对,记,则以 为半径的圆,当其圆心从S的左端点沿S 运动到右端点时,扫过的区域即为符合条件的要找区域D,b,a,显然 是 平面上的有界闭集.,第二步:证明 在a,b上有定义.,假定 利用引理及 的连续性可得:,第三步:证明,根据上面定理及方程的解关于自变量的连续性,显然有:,三、定理2(解对初值的连续性定理),条件,结论,方程,证明,令,3.3.3 解对初值的可微性,一、解对初值和参数的连续依赖定理,二、解对初值和参数的连续性定理,三、解对初值可微性定理,证明,即,和,于是,设,则,即,是初值问题,的解,根据解对初值和参数的连续性定理,的解,不难求得,即,和,于是,即,是初值问题,的解.,根据解对初值和参数的连续性定理,的解,不难求得,初值问题,例1,解,由公式得,作业P101 1、3,