Текущий выпуск Выпуск 2, 2025 Том 35

О некоторых свойствах главных значений показателей колеблемости знаков линейных дифференциальных уравнений третьего порядка

 pdf (228K)

Тематика исследования данной работы находится на стыке двух направлений качественной теории дифференциальных уравнений — теории показателей Ляпунова и теории колеблемости. В настоящей работе исследуются различные разновидности показателей колеблемости (строгих и нестрогих) знаков решений линейных однородных дифференциальных уравнений третьего порядка с непрерывными на положительной полуоси коэффициентами. Конструктивно в работе построено многопараметрическое семейство дифференциальных уравнений третьего порядка, на котором реализуются различные соотношения между главными значениями показателей колеблемости. При фиксированных значениях последовательности параметров получаются точки из указанного семейства уравнений, в которых все главные значения показателей колеблемости не являются инвариантными относительно бесконечно малых возмущений (то есть исчезающих на бесконечности). Кроме того, на множестве всех ненулевых решений указанного семейства уравнений все показатели колеблемости совпадают между собой. При построении указанного уравнения и доказательстве требуемых результатов использованы аналитические методы качественной теории дифференциальных уравнений и методы теории возмущений решений линейных дифференциальных уравнений, в частности, метод варьирования уравнения.

Ключевые слова: дифференциальное уравнение, линейная система, колеблемость, число нулей, показатель колеблемости, характеристическая частота, показатель Ляпунова
Цитата: Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки, 2025, т. 35, вып. 2, с. 282-296
DOI: 10.35634/vm250208

On some properties of the main values of the oscillation exponents of signs of linear differential equations of the third order

The subject of the research of this work is at the intersection of two directions in the qualitative theory of differential equations — the theory of Lyapunov exponents and the theory of oscillation. In the present work, we investigate various types of oscillation exponents (strict and non-strict) of the signs of solutions of linear homogeneous differential equations of the third order with coefficients continuous on the positive semi-axis. Structurally, a multiparameter family of third-order differential equations is constructed in the work, on which various relationships between the main values of the oscillation exponents are realized. For fixed values of the sequence of parameters, points are obtained from the specified family of equations, in which all the main values of the oscillation exponents are not invariant with respect to infinitesimal perturbations (i.e., vanishing at infinity). In addition, on the set of all non-zero solutions of the specified family of equations, all oscillation exponents coincide with each other. When constructing the specified equation and proving the required results, analytical methods of the qualitative theory of differential equations and methods of perturbation theory of solutions of linear differential equations, in particular, the method of equation variation, were used.

Keywords: differential equation, linear system, oscillation, number of zeros, oscillation exponent, characteristic frequency, Lyapunov exponent
Citation in English: Vestnik Udmurtskogo Universiteta. Matematika. Mekhanika. Komp'yuternye Nauki, 2025, vol. 35, issue 2, pp. 282-296

Журнал индексируется в Web of Science (Emerging Sources Citation Index)

Журнал индексируется в Scopus

Журнал входит в базы данных zbMATH, MathSciNet

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Журнал включен в перечень ВАК.

Электронная версия журнала на Общероссийском математическом портале Math-Net.Ru.

Журнал включен в Crossref