具连续变量高阶中立型差分方程的渐近性
2011-06-05刘志民
孙 静,刘志民
(河北工程大学 理学院,河北 邯郸 056038)
随着医学,生物数学,现代物理等自然科学和边缘学科的发展,出现了许多由差分方程描述的具体数学模型。近年来,在具有离散变量的差分方程的解的振动性研究方面的论文比较丰富[1-3],而具有连续变量的高阶差分方程渐近性的研究还不多,文献[4]主要研究了一类高阶方程的振动性,且给出了非振动解的渐近性的一个充分条件,严秀坤在文献[5]中以离散Knesor定理为基础讨论了一类高阶变系数非线性中立型差分方程的渐近性,本文应用反证法和数学归纳法,考虑具有连续变量的高阶差分方程的渐近性。
1 基本引理

式中 τ>0是步长。
对于方程(1),

令

函数{y(t)}称为方程(1)的解,如果 y∈C([t0-δ(t0),+∞),R),当 t≥t0时,{y(t)}满足方程(1)。
首先给出下列条件:
(A)uf(u)>0,u≠0
(B)对某个 t≥t0,有

(C)0≤q(t)≤1
引理1 若{x(t)}是方程(1)的一个有界最终正解,设条件(A)和(C)成立,则当 d是奇数时

则当d是偶数时

2 主要结果及其证明

证明不妨设{x(t)}是方程(1)的一个最终正解,则存在充分大的自然数t1≥t0,使得式(3)成立,又由条件(A)可知

成立。因为d是奇数,由引理1可知式(3)和

成立。
由Δτz(t)<0知{z(t)}最终单调递减,当 t→+∞时,{z(t)}存在有限的非负极限;由条件(C)和式(2)知,{x(t)}也存在有限的非负极限l1,即


由于函数f(u)是单调非减的及条件(A),有

从而由方程(1)有

将上式的两边对n从n1到n求和,得

由条件(B)知

当{x(t)}是方程(1)的最终负解时,可同理证明。证毕。

证明不妨设{x(t)}是方程(1)的一个最终正解,则存在充分大的自然数t1≥t0,使得式(3)成立。因为d是奇数,由引理1可知式(3)和式(5)成立,再由上面定理可知,式(6)成立。……
