微分方程式論について
微分方程式論について
(1)
関数族{f_n|n=2,3,...}
f_n:[0,1]→R f_n=(n^2)x (0≦x≦1/n)
f_n=-(n^2)x+2n (1/n≦x≦2/n)
f_n=0 (2/n≦x≦1)
このとき、{f_n}はいかなる関数にも一様収束しないことをε論法で示せ
(2)
f:R×R≧0→R f(x,y)=√yと初期値問題
dy/dx=f(x,y) y(0)=0・・・(*)について
(1)f(x,y)はyに関して局所リプシッツ連続ではないことをε論法で示せ
(2)定数c≧0に対して、関数
y_c:R→R≧0 y_c(x)=0 (x≦c)
y_c(x)=1/4(x-c)^2 (x>c)
は(*)の解であることを示せ
(3)
Gronwallの不等式{f,g,uは区間I上の連続関数でg(x)≧0とする}
u(x)≦f(x)+∫_(x_0→x)g(t)u(t)dt (x>x_0)
⇒ u(x)≦f(x)+∫_(x_0→x)g(t)u(t)exp{∫_(t→x)g(s)ds}dt (x>x_0)
を示せ。また、f(x)が非減少関数
⇒ u(x)≦f(x)exp{∫_(x_0→x)g(t)dt} (x>x_0)
を示せ
(4)
初期値問題 dy/dx=y y(0)=a
についてPicardの逐次近似法により、解を具体的に構成せよ
ただし、y(x)の定義域については考えなくてよい
これらの解法を教えてください!
わからなくて困っています…
補足
εn論法で収束条件証明と同じですか? 教科書が略解答で分かりません。 質問の回答宜しくお願いします。