常微分方程解的存在唯一性定理

皮卡存在唯一性定理

1. 定义:

LipschitzLipschitz 条件:

 设f(x)f(x)是定义在R{\mathbb{R}}上的连续函数,若x1,x2R\forall x_1 , x_2 \in {\mathbb{R}},都存在LL,使得:

f(x1)f(x2)Lx1x2|f(x_1)-f(x_2)| \leq L|x_1 - x_2|

则称f(x)f(x)R{\mathbb{R}}上满足LipschitzLipschitz条件

2. 定理内容

 设初值问题:

(E):dydx=f(x,y),y(x0)=y0(E):\quad\dfrac{\mathrm{d} y}{\mathrm{d} x}=f(x,y),\quad y(x_0)=y_0

其中f(x,y)f(x,y)在矩形区域:

xx0a,yy0b|x-x_0| \leq a ,\quad |y-y_0| \leq b

内连续,且对yy满足LipschitzLipschitz条件.则(E)(E)在区间I=[x0h,x0+h]I=[x_0-h,x_0+h]上有且仅有一个解,其中常数

h=min{a,bM},M>max(x,y)Rf(x,y)h=\mathrm{min}\{a,\dfrac{b}{M}\},而M>\max_{(x,y)\in \mathbb{R}}{|f(x,y)|}