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Solución limitada a ODE general no autónomo

Supongamos que para cada una de las $t\in\mathbf{R}$ tenemos una $n\times n$ matriz $A(t)$ y que existe una $m\geq 0$ de tal manera que para cada una de las $|t|\geq m$ la matriz $A(t)$ es positiva definida. La familia de matrices de $A$ depende continuamente en el parámetro de $t$. Por otra parte, la norma de la matriz de $A(t)$ es acotado por una constante. Ahora considere la siguiente ODA $$\dot{x}(t)=A(t)x(t).$$ Luego, de la de Cauchy-Lipschitz el teorema se sigue que para cada una de las $y_0\in\mathbf{R}^n$ existe una solución única a $x(t)$ de esta ODA con $x(0)=y_0$. Mi pregunta es: puedo concluir que $x=0$ es la única delimitada solución?

Para $A$ independiente de $t$ esto es cierto, podemos calcular la solución exacta y acaba de ver que no trivial solución es ilimitado. Para $n=1$, también es cierto: para algunos fijos $t>m$ podemos ver en cualquier solución de $x$ $x(t)>0$ (si $x(t)<0$ solo miren $-x$), entonces la ecuación y el positivo de la definición implica $x'(t)>0$. Por lo tanto $x$ es creciente en ese punto, lo que significa que crece hasta el infinito como $t\rightarrow\infty$. Ya no trivial solución a esta ODA es distinto de cero en algunos $t>m$ se sigue que $x=0$ es la única delimitada solución. Sin embargo, en general no autónomos de las $n\times n$ caso no veo cómo esto funciona con precisión. Yo no necesariamente necesita una prueba, una referencia a un libro o papel está muy bien así.

Actualización: Gracias a humanStampedist descubrí que al menos necesidad de asumir que $A(t)\rightarrow A^{\pm}$ $t\rightarrow\pm\infty$ para algunos positiva definida matrices $A^{\pm}$. Sin embargo, en este supuesto, yo todavía no sé la solución, por lo que más se necesita.

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fianchetto Puntos 186

La norma de cada una de las soluciones no triviales tienden a infinito, como $t\to\infty$, a condición de que al menos los autovalores de a $A(t)$ está delimitada desde abajo por una $\lambda_0>0$, es decir, si $$ \big(x(t),A(t)x(t)\big)\ge \lambda_0 |x(t)|^2 $$

De hecho, es $x(t)$ es una solución, entonces $$ \frac{d}{dt}|x(t)|^2=2\big(x(t),x'(t)\big)=\big(x(t),A(t)x(t)\big)\ge \lambda_0 |x(t)|^2, $$ y por lo tanto $$ \left(\mathrm{e}^{-\lambda_0 t}|x(t)|^2\right)'\ge 0 $$ y así $$ \mathrm{e}^{-\lambda_0 t}|x(t)|^2\ge |x(0)|^2 $$ o $$ |x(t)|^2\ge \mathrm{e}^{\lambda_0 t}|x(0)|^2 $$

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humanStampedist Puntos 46

Dudo que la proposición es cierto incluso para los $n=1$. Lo que puede ocurrir es que el positivo definitiness de $A(t)$ podría desaparecer si $t\rightarrow\infty$. Aquí es el ejemplo que tengo en mente: $$x'(t)=\frac{1}{\cosh(t)}x(t),\ x(0)=x_0>0$$ La solución es (ver, por ejemplo, http://www.wolframalpha.com/input/?i=integrate+1%2Fcosh(x)) $$x(t)=x_0\exp(2\arctan(\tanh(\frac{t}{2})),$$ que es acotado, puesto que el $\arctan$ está acotada.

Usted puede ser capaz de salvar la proposición si usted, además, suponer, que los autovalores de a $A(t)$, vamos a llamarlos $\lambda_i(t)$, satisfacer $$\lambda_i(t)\geq C>0\ \forall i$$ para una constante fija $C$ independiente de $t$, pero no tengo una prueba o una referencia para este momento.

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