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隐函数定理结合数值仿真曲线性态(2)

时间:2021-10-08 20:27来源:毕业论文
① 在以 为内点的某一区域 上连续, ② (通常称为初始条件), ③ 在 内存在连续的偏导数, ④ 。 则 1、存在点 的某邻域 ,在 方程 惟一确定 了一个定义

①  在以 为内点的某一区域 上连续,

②   (通常称为初始条件),

③  在 内存在连续的偏导数,

④  。

1、存在点 的某邻域 ,在 方程 惟一确定

了一个定义在某区间 内的函数(隐函数)  ,使得当

 时, ,且 , ;

2、 在 内连续。

注意:

1、该定理是充分不必要的。例如方程 ,在点 处不满足条件四( ),可是它依然能确定惟一的连续函数 。

2、条件三、四只是用来保证存在 的某一领域在这个领域内关于变量 是严格单调的。可以把它削弱为:  在 的某一领域上关于 严格单调。

定义2。3  假设 ,我们把一个连续并且惟一的关系 定义为解的一个分支。

定义2。4  如果解的分支在 的取值范围内两个方向上连续,那么在 的取值范围内,惟一性不在成立,这样的临界点叫做分支点。一般情况下,分支点分为极限点和分岔点。

定义2。5  设 ,且  ,若 的任何邻域中总含有 中与 不重合的点,则称 为 的极限点。

定义2。6  如果解的分支在 的取值范围上两个方向连续,那么函数的惟一性不再成立,这样的临界点叫做分岔点。

定义2。7  如果一条曲线四个分支中的两个通过该点,而且在 取值范围内,两个分支切线的符号不同,其中一个分岔解中一支是极限,则该点称为分岔-极限点。

定义2。8  若一条曲线可以由几组光滑函数来表示,几组光滑函数有交点,但曲线只通过此交点一次,则此交点称为尖点。

3  分析方法

对于隐函数 ,我们不再注重解的惟一性,而着重关注解的多重性。在满足隐函数定理前三个条件时,随着条件四( )不满足,可能出现多种情形。而本文主要将对极限点、分岔点、分岔-极限点、尖点等四种情况进行详细的讨论。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

为了方便说明上面的几种情况,下面将在一维的情况下进行比较详细的探讨,即取隐函数 ,其中 。我们假设 有连续的一阶和二阶导数。

满足方程的解 可以分为下面几种类型。

首先当条件四满足,即 时,出现的点叫做正则点。

此时 , 。在该点处 ,即满足隐函数定理所有条件。我们可以找到一条惟一的曲线通过改点。

 正则点的情形   

由于 及其偏导数 , 在平面上任一点连续。并且

所以该函数满足隐函数存在定理中的所有条件。

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