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非线性高阶有理差分方程的数学潜规则分类及解的表达式
¼¼¼¼nn埃及数学学会埃及数学学会www.etms-eg.orgwww.elsevier.com/locate/joemsKJournal of the Egyptian Mathematical Society(2013)21,248原创文章一类高阶有理差分方程A.M. Ahmeda,*,A.M. Youssefba埃及开罗纳斯尔市11884爱资哈尔大学理学院数学系bP.O. Malaz沙特国王大学Arriyadh社区学院自然科学系。地址:沙特阿拉伯利雅得11437收稿日期:2012年12月25日;修订日期:2013年2月12日;接受日期:2013年2013年5月29日在线提供本文得到了下列差分方程的解的表达式方程Xx<$n-2k= 1;n <$0; 1; 2;.n11Pi¼1xn-2i1在初始值x-j,j= 0,1,2,.的条件下,,2k-1,其中k2 {1,2,. . }.数学潜规则分类:39A10、39A22、39A23?2013制作和主办Elsevier B.V.埃及数学学会的代表在CC BY-NC-ND许可下开放访问。1. 介绍差分方程作为观测到的演化现象的自然描述出现,因为大多数时间演化变量的测量是离散的,因此这些方程本身就是重要的数学模型。更重要的是,差分方程也出现在微分方程离散方法几个重新-作为微分方程的相应结果的或多或少的自然离散模拟。近年来,非线性差分方程的全局吸引性、有界性、周期性和解的形式的研究引起了人们的极大兴趣。例如,对于这一领域的某些结果Aloqeili[1]得到了差分方程的解X得到了差分方程理论中的一些结果xn1n-1;n0; 1; 2;.. .a-x x*通讯作者。联系电话:+20 1015873200。电子邮件 地址: ahmedelkb@yahoo.com (上午10时) 艾哈迈德),ayous-Cinar[2-sef@ksu.edu.sa,amr_youssef@hotmail.com(上午10点)Youssef)。x¼xn-1;xn1/4xn-1;nn1100万x xn1-1xxxn1axn-1;n0; 1; 2;.1个bx xCinar等人[5]研究了一类差分方程的解及其吸引性1110- 256 X? 2013制作和主办Elsevier B. V.埃及数学学会的代表在CC BY-NC-ND许可下开放访问。http://dx.doi.org/10.1016/j.joems.2013.04.001制作和主办:Elsevier关键词递归序列周期差分方程的解n-1同行评审由埃及数学学会负责。n-1n-1n-1249联系我们þ-两个每平方米22j¼0每平方米每平方米1/1每平方米1000-1kjk-i1Pa2m1j<$0m<$01000-1kjk-i1Pa2m1j<$0m<$0每平方米每平方米1万1千LPa2m²j¼0每平方米每平方米1kj1Pk-1a2m1x02I,PL-11 kjk-iPk-1a2m11/1j¼0m² 02m² 11/12i-1j¼0m¼k0每平方米m² 02m² 1m² 02m² 1每平方米1kjkPk-1a2m1单位面积limxn:L-1j¼0K-1- 是的1kL1Pk-1a2m1.快看快看2米1!j<$0m<$0K-1j¼0x¼xn-3;n¼ 0; 1; 2;.(五)方程组的平衡点<$x。(1.2)是不稳定的,如果x不是n1-1xnxn-1 xn-2 xn-3局部稳定Elsayed[6]研究了差分方程的动力学xn-52. 差分方程xxn-2k<$11kxn-2i1xnxn-3 xn-5 ;n <$0; 1; 2;.. .1/1Elsayed[7]研究了差分方程的动力学X在本节中,我们给出第一个方程的解的具体形式,x<$N-7;n <$0; 1; 2;.n11xn-1xn-3xn-5xn-7x¼xn-2k1;n <$0; 1; 2;.12:10其他相关论文见[8本文得到n11Pk1/1xn-2i1以下非线性差分方程的解X其中初始值x-j,j= 0,1,2,. ,2k- 1是arbi-特拉里房数字与nPk-1x-2j-1-和 mPk-1x<$n-2k= 1;n <$0; 1; 2;.1:10Kj¼01/4n11Pi¼1xn-2i1x-2i-1使得n,m2 {1,2,3,.. . }.在初始值x-j,j=0,1,定理2.1. 设fxng1n2 k1是方程的解。(2.1节)。 然后2,... . ,2k1,其中k {1,2,. . }.设I是实数的区间,对于n=0、1、2...¼- .1个月后!f:Ik1! 我x2kn-1 2r11/4a2k-2r-1 Pn-1j¼0m<$02m² 1;1kjr1Pk-1a2m1是一个连续可微函数。对于每一组初始条件x-k,x-k+1,...,x0I,差值方程和r¼ 0; 1; 2;.. . ; k-1;k2:2 μmx¼fx; x;.. . ; x;n<$0; 1;.1:20.一个两米的地方!j¼0n1nn-1n-k个 1x2kn-1 2r2 ¼a2k-2r-2Pn-1m¼0;1kjr1Pk-1a2m有唯一解fxngn <$4-k。定义1. 一个点x'I称为方程的平衡点。(1.2)如果其中x-j每平方米r¼ 0; 1; 2;.. . ; k-1;k2:3kb=a j,j = 0,1,2,. ,2k-1, 哪里 k2 {1,2,... }的情况下,x<$fx<$;x<$;. . . ;x':其中nPk-1a2i=1- 1也就是说,对于nP0,xn是方程的解。(1.2),或相当于─1/4m2 {1,2,3,.. . }。1/4其实,x是f的一个固定点。定义2. 序列fxng1n 1/4-k被称为周期性的,证据 当n = 0时,结果成立。现在假设我们的假设对n = L> 0成立。也就是说,周期p如果xn+p=xn对于所有nP-k。定义3.x2kL-1\f2 2r1¼a2k-2r-1PL-11kj rPk-1am¼0;1kjPa2m1(i) Eq.的平衡点<$x(1.2)是局部稳定的,如果对于每个e>0,存在d>0使得对于所有x-k,和r¼ 0; 1; 2;. ; k-1;k2:40x-k+1,.. . ,x-1,x02I,.一个两米的地方!jx-k — x< $jjx-k1-x<$j·· ·jx0— x'jd;x2kL-1\f25 2r2 ¼a2k-2r-2PL-1m¼0;1kjr1Pk-1a2m我们有jxn-x<$js对于所有 nP-k:(ii) Eq.的平衡点<$x(1.2)局部渐近-r¼ 0; 1; 2;. ; k-1:102:500现在,它遵循Eqs。(2.1)和(2.4),一PL-1。100kjPk-1a2m1¼2k-1如果x是方程的局部稳定解,则x是局部稳定解。(1.2)和x2kL2千公升-1千公升11μPkx2kL-2iμ 11kj1Pk-a2m11Pkx2kL-1 2k-i1存在c> 0,使得对于所有的x-k,x-k+1,.. . ,x-1,一PL-1。100kjPk-1a2m11/4。.1吨Pkj¼02k-2k-i-1一m²0 mmm¼k0每平方米jx-k-x< $jjx-k<$1-x<$j···jx0-x<$jc;a2 k-1PL-1。1kjPk-1a2m1¼PL-1。1kj1Pk-1a- 是的1Pk.一PL-1。1kjk-iPk-1a2m1Limxn1/4×:a2 k-1PL-1。1kjPk-1a2m1!1n¼PL-1。1kj1Pk-1a- 是的1μPk-1aPL-1。100kjPk-1a2m1(iii) Eq.的平衡点<$x(1.2)是全局吸引子,如果a2k-1PL-11kjPk-1a2m1¼PL-1。1kj1Pk-1aj¼0- 是的1Pk-1a2m1Σ每平方米-k -k+1-10个100kL Pka2m²a2k-1PL-11kjPk-1a2m1你好!1(iv) Eq.的平衡点<$x(1.2)全局不对称Pj¼0 1kj1Pm¼0a2m1PL.1kjPk-1a2m1k-m<$0m<$0¼a2k-1PL.1kj1Pk-1a:全局稳定,如果Nx是局部稳定的,并且Nx也是全局稳定的。Eq的吸引子(1.2)。n-11/1j<$0m<$0X2k-1j¼0我们有j¼0j¼0对于所有x得双曲余切值.、.....的问题。.得双曲余切值.得双曲余切值.2、我们有m² 02m² 1¼250A.M. Ahmed,A.M.Youssefj¼0因此,我们有m² 02m² 1251每平方米1/11000-1kjk-i1000Pa2m.j<$0m<$01万1千LP的2m2k-4r-1.j¼0每平方米第1页K21¼KPjxj x <$:证据 当n = 0时,结果成立。 现在假设我们的假设对n = L> 0成立。也就是说,因此,Eq的唯一平衡点。(2.1)x=0。 H定理2.3. 假设的的初始值x,x2kL-1\f2 4r1了2k4r1.-1个Pj/1a2j - 1个P j/1 a 2 j-1个P j/1 aK;r1;r2;... ; 2 - 1;-2k+1x=2k+2,. . ,x0[0, ),则方程的平衡点x<$0。(2.1)局部稳定。x2kL-1 4r2了2k4r2.-1个Pj¼1a2j-2个P jK;r1;r2;... (二) -1;证据设e>0,且fxg1这是一个Eq。(2.1)x1/4a.-1PkaL;r¼ 0; 1; 2;. k-1;使得0j½ 2k-1- -nn¼-2k12kL-1 4r32k-4r-3j12j-12.Lk第1页20x<1/4x-2k16x-2k6<$2k-6<$2k-6;第1页- -一种Lk-2-1\f25Pi¼1xi6-1\f25x4x2 Pa2 j-2-1\f25Pj<$1a2 j-20a2k 2KLj12j-2-1a2j-2战斗机-1a2j-2战斗机¼ð-1þPj¼1a2j- 2Þ·-1Paa2k-1a2k-1j12j-2x-1Pka2j-1-1\f25Pka2j-1\f6a2k-2x2千分之1¼KLLK-1a-1P¼¼254A.M. Ahmed,A.M.Youssef- -KK1/1n¼-2 k1形式{a 2k-1,a 2k-2,. ,a 0} 当且仅当<$a2k-4-1Pj<$1a 2j-2:KK第1页2j-1第1页2j-2第1页-第1页-kK-1P1x2k-2i1第1页-100x1x3... x2k-1第1页-1000000-1000000-100000-1000000-1000000 一个3的11/4升:-1\f25Pj-1\f6 1a2j-1\f6K¼2551/11/4a2k-1/4x-2k1:1Pk第1页256A.M. Ahmed,A.M.Youssefa2j-1257.-1第1页第1页KKKKKK第1页KK第1页3-1a2j-1L2k-3j12j-12K-42j-2-1a2j-2L1¼Pka2j-2j12j-1j12j-2第1页j12j-1j12j-22K-8j12j-2-1P一-1P一PΣ类似地,可以容易地获得等式的其他关系。(3.3)。也就是说,从Eq。(3.1)258A.M. Ahmed,A.M.Youssef类似地,我们可以很容易地证明xn+4 k=xn,其中n为P2590。至此,证明完成。H260A.M. Ahmed,A.M.Youssef一.-1PkaLx2kL×3x2千公升-1公升 3-1Px¼-1x2k-3Xj12j-1X... X定理 3.3. 当量 (3.1) 具有 两 平衡 点即0;k2.a2k-3¼KLj12j-1261-1a.-1PkaA... .一.-1PkaL262A.M. Ahmed,A.M.Youssef证据从等式(3.1)我们可以写a2k-3¼2631PKA第1页Pka2j-1L1/4a2k-3264A.M. Ahmed,A.M.Youssef.-1Pka2j-1第一条:x¯联系我们265-1第1页266A.M. Ahmed,A.M.Youssef-1\f25Pj-1\f6 1a2j-1\f6-1千美元267类似地,可以容易地获得等式的其他关系。(3.4)。也就是说,从Eq。(3.1)
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