Hosilaga nisbatan yechilgan birinchi tartibli differensial tenglama yechimini mavjudlik va yagonalik teoremasi

2.1-ilova

Har bir mashg'ulot 0,5 balldan 2 ballgacha baholanadi. Ekspert guruxlarning ish natijalarini baholovchi me'zonlari

Me'zonlar	Ball	%	Gurux natijalari bahosi
			1	2	3	4
Axborotning to'liqligi	1,0	50
Masala yechimining boshqacha usuli, illyustratsiyasi(grafik tarzda taqdim etish, ayrim hisoblashlarni aniq ko'rsatish va h.k.)	0,6	30
Gurux faolligi (qo'shimcha, berilgan savol, javoblarning soni)	0,4	20
JAMI	2	100

86-100% / a'lo"

71-85% / - "yaxshi"

55-70% / - "qoniqarli"

0-54%-- "qoniqarsiz".

2.2.-ilova
“Hosilaga nisbatan yechilgan birinchi tartibli differensial tenglama yechimini mavjudlik va yagonalik teoremasi” mavzusi bo‘yicha tarqatma material
Mavjudlik va yagonalik teoremalari.

Hosilaga nisbatan yechilgan

oddiy differensial tenglama berilgan bo‘lsin, bu yerda f (x, y) funksiya x0y tekislikdagi G soxada aniqlangan bo‘lsin.

Qaralayotgan sohada tenglama yechimga egami yoki yo‘qmi va agar yechim mavjud bo‘lsa, yagonami ya’ni (1.2) differensial tenglama

y(x₀)=y₀

shartni qanoatlantiradimi degan savollarga javob berish kerak bo‘ladi.

Yuqoridagi savollarga javob beradigan teoremalar mavjudlik va yagonalik teoremalari deb yuritiladi.

Teorema (mavjudlik teoremasi). Agar bo‘lsa, u holda G sohaning ixtiyoriy nuqtasi uchun (1.2) tenglamaning (1.3) shartni qanoatlantiradigan kamida bitta yechimi mavjud.

G sohaga tegishli bo‘lgan yopiq R turtburchak

ni qaraymiz, . Bu to‘rtburchakda f (x, y) funksiya chegaralangan, ya’ni



R dagi barcha nuqtalar uchun M > 0, chunki yopiq sohada uzluksiz funksiya o‘zining eng katta va eng kichik qiymatini qabul qiladi.

belgilanish kiritamiz,

Peano kesmasi deyiladi.

Peano teoremasi. Agar f(x,y) R bo‘lsa, u holda R to‘rtburchakning ixtiyoriy (x_0,y₀)  R nuqtasi uchun, (1.2) tenglamaning (1.3) shartni qanoatlantiradigan Peano kesmasida aniqlangan kamida bitta yechimi mavjud.

Ta’rif. Agar f(x,y) funksiya G sohada aniqlangan bo‘lib, shu funksiya uchun shunday L0 son mavjud bo‘lsaki, ixtiyoriy ikkita (x,y₁)G, (x,y₂) G nuqtalar uchun ushbu

(L)

tengsizlik bajarilsa, u holda f(x,y) funksiya G sohada y bo‘yicha Lipshis shartini qanoatlantiradi deyiladi, L esa Lipshis o‘zgarmasi deyiladi.

Teorema (mavjudlik va yagonalik teremasi). Agar f(x,y) funksiya R tug‘ri to‘rtburchakda x, y lar buyicha uzluksiz bo‘lib, R da y bo’yicha Lipshis shartini qanoatlantirsa, u holda har bir (x₀,y₀)  R uchun tenglama x ning qiymatlari uchun aniqlangan va uzluksiz

qiymatlarni qabul qiluvchi yagona yechimga egadir.

Koshi masalasi, ushbu integral tenglamaga

(1.5)

ekvivalent.

Haqiqatan, y=y(x) (1.2) differensial tenglamaning oraliqda aniqlangan biror yechimi bo‘lib, u (x₀)=y₀ boshlang‘ich shartni qanoatlantirsin.

Demak, biz ushbu

ayniyatga egamiz. Bu holda y(x) funksiya oraliqda

integral ayniyat o‘rinli. Aksincha, agar biror uzluksiz y(x) funksiya uchun oraliqda (1.4) ayniyat o‘rinli bo‘lsa, u holda y=y(x) funksiya differensiallanuvchi (1.2) differensial tenglamaning yechimi va y(x₀)= y₀ shartni qanoatlantiradi.