Аннотация:
Статья посвящена исследованию неявных дифференциальных уравнений на основе утверждений о накрывающих отображениях произведений метрических пространств. Сначала рассмотрена система уравнений
Φi(xi,x1,x2,…,xn)=yi,i=¯¯¯¯¯¯¯¯1,n,
где Φi:Xi×X1×…×Xn→Yi,yi∈Yi,Xi и Yi — метрические пространства, i=¯¯¯¯¯¯¯¯1,n. Предполагается, что отображение Φi
является накрывающим по первому аргументу и липшицевым по каждому из остальных аргументов начиная со второго. Получены условия разрешимости этой системы и оценки расстояния от произвольного заданного элемента x0∈X до множества решений. Далее в статье получено утверждение о действии оператора Немыцкого в пространствах суммируемых функций и установлена взаимосвязь свойств накрывания оператора Немыцкого и накрывания порождающей его функции. Перечисленные результаты применены к исследованию системы неявных дифференциальных уравнений, для которой доказано утверждение о локальной разрешимости задачи Коши с ограничениями на производную решения. Такие задачи возникают, в частности, в моделях управляемых систем. В заключительной части статьи аналогичными методами исследовано дифференциальное уравнение n-го порядка, не разрешенное относительно старшей производной. Получены условия существования решения задачи Коши.
Ключевые слова:
неявные дифференциальные уравнения, дифференциальные уравнения высших порядков, задача Коши, накрывающее отображение, метрическое пространство, оператор Немыцкого, функциональное пространство.
Образец цитирования:
А. В. Арутюнов, Е. А. Плужникова, “О задаче Коши для неявных дифференциальных уравнений высших порядков”, Вестник российских университетов. Математика, 26:136 (2021), 348–362
\RBibitem{AruPlu21}
\by А.~В.~Арутюнов, Е.~А.~Плужникова
\paper О задаче Коши для неявных дифференциальных уравнений высших порядков
\jour Вестник российских университетов. Математика
\yr 2021
\vol 26
\issue 136
\pages 348--362
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/vtamu236}
\crossref{https://doi.org/10.20310/2686-9667-2021-26-136-348-362}