解的存在唯一性定理

常微分方程理論中的基本定理

解的存在唯一性定理是指方程的解在一定條件下的存在性和唯一性,是常微分方程理論中最基本的定理。

基本簡介


解的存在唯一性定理是指方程的解在一定條件下的存在性和唯一性,它是常微分方程理論中最基本的定理,有其重大的理論意義,另一方面由於能求得精確解的微分方程並不多,常微分方程的近似解法具有十分重要的意義,而解的存在唯一性又是近似解的前提,試想,如果解都不存在,花費精力去求其近似解有什麼意義呢?如果解存在但不唯一,但不知道要確定的是哪一個解,又要去近似的求其解,又是沒有意義的。

基本定理


定理1

如果函數f(x,y)在矩形域R上連續且關於y滿足利普希茨條件,則方程;存在唯一的解,定義於區間上,連續且滿足初值條件,這裡

命題1

設是方程的定義於區間上,滿足初值條件的解,則是積分方程的定義於上的連續解,反之亦然。

命題2

對於所有的n,皮卡逐步逼近函數φn(x)在上有定義,連續且滿足不等式

命題3

函數序列 在上已收斂的。

命題4

是積分方程的定義於上的連續解

命題5

設ψ(x)是積分方程的定義於 的另一個解,則