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更多关于三维有理差分方程系统
抽象
我们关注一种三维有理差分方程系统,由Kurbanli(2011)给出。给出了系统解的一个新的表达式,并描述了系统的渐近性态。同时,我们也考虑了一个不同的系统,得到了一些结果,扩展了这类差分方程的研究,并且该方法可以应用于其他系统。
1.简介
差分方程是一个热门话题,因为它们被广泛地用于研究数学模型中出现的方程,这些数学模型描述了诸如人口生物学、概率论和遗传学等现实情况。近年来,有理差分方程因其广泛的应用而受到越来越多学者的关注。详情请参阅[<一个href="#B1">1一个>]。然而,关于二值或三值有理差分方程组的文献很少[<一个href="#B2">2一个>------<一个href="#B8">8一个>]。
在[<一个href="#B2">2一个>, Kurbanli研究了一个三维有理差分方程系统<年代pan class="equation" id="EEq1.1"> 其中初始条件是任意实数。他表示,将(<一个href="#EEq1.1">1.1一个>)和研究的行为和计算了一些初始值。
以下定理引自[<一个href="#B2">2一个>]。
定理1.1。年代pan>让<年代vg height="11.0625" id="M2" style="vertical-align:-3.25793pt;width:13.975px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.975 11.0625" width="13.975" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
从(<一个href="#EEq1.4">1.4一个>),表示<年代vg height="11.15" id="M20" style="vertical-align:-3.20526pt;width:13.9875px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.9875 11.15" width="13.9875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
在[<一个href="#B2">2一个>],Kurbanli只考虑的渐近行为<年代vg height="11.0125" id="M22" style="vertical-align:-3.20526pt;width:14.775px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.775 11.0125" width="14.775" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
在本文中,首先,我们给出的解决方案的更多结果(<一个href="#EEq1.1">1.1一个>),包括一个新的和简单的表达<年代vg height="11.15" id="M25" style="vertical-align:-3.20526pt;width:13.9875px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.9875 11.15" width="13.9875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
2.对系统的更多结果(<一个href="#EEq1.1">1.1一个>)
首先,我们给出的另一种表达形式<年代vg height="11.15" id="M26" style="vertical-align:-3.20526pt;width:13.9875px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.9875 11.15" width="13.9875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
事实上,(<一个href="#EEq1.4">1.4一个>)可以改写为<年代pan class="equation" id="EEq2.1">
从(<一个href="#EEq2.1">2.1一个>),很容易检查以下内容:<年代pan class="equation" id="eq1"> 其与(1.17)一致[<一个href="#B2">2一个>]。证明这里省略了有限的空间和一个可以看到在下一节类似的证明。
比较(<一个href="#EEq2.1">2.1一个>)与(<一个href="#EEq1.4">1.4一个>),我们发现它不仅形式简单,而且在(<一个href="#EEq1.1">1.1一个>)。
接下来,我们给出以下推论。
推论2.1。年代pan>假设初值满足<年代vg height="13.4875" id="M29" style="vertical-align:-2.34499pt;width:38.375px;" version="1.1" viewbox="0 0 38.375 13.4875" width="38.375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
推论2.2。年代pan>假设初值满足<年代vg height="7.1875" id="M35" style="vertical-align:-0.13794pt;width:32.950001px;" version="1.1" viewbox="0 0 32.950001 7.1875" width="32.950001" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
推论2.3。年代pan>假设初值满足<年代vg height="13.125" id="M41" style="vertical-align:-1.95624pt;width:58.037498px;" version="1.1" viewbox="0 0 58.037498 13.125" width="58.037498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
该等结果扩大了[<一个href="#B2">2一个>],其中的行为<年代vg height="11.15" id="M45" style="vertical-align:-3.20526pt;width:13.9875px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.9875 11.15" width="13.9875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
3.主要结果
通过启发[<一个href="#B2">2一个>]和其他参考文献,如[<一个href="#B3">3.一个>------<一个href="#B8">8一个>]和引用的参考文献,我们认为以下系统:<年代pan class="equation" id="EEq3.1"> 在这里,最后一个方程是从不同(<一个href="#EEq1.1">1.1一个>)。
通过本文,我们假设初值为<年代pan class="equation" id="eq2">
在这里,<年代vg height="13" id="M48" style="vertical-align:-1.76814pt;width:83.462502px;" version="1.1" viewbox="0 0 83.462502 13" width="83.462502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
为(<一个href="#EEq3.1">3.1一个>)与(<一个href="#EEq1.1">1.1一个>)?下面的定理证实了这一点。
定理3.1。年代pan>假设的假设<年代vg height="13.45" id="M53" style="vertical-align:-2.21957pt;width:24.174999px;" version="1.1" viewbox="0 0 24.174999 13.45" width="24.174999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
证明。我>年代pan>首先,对于<年代vg height="12.8875" id="M57" style="vertical-align:-1.76814pt;width:50.125px;" version="1.1" viewbox="0 0 50.125 12.8875" width="50.125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
然后,对于<年代vg height="11.325" id="M60" style="vertical-align:-0.51414pt;width:34.0625px;" version="1.1" viewbox="0 0 34.0625 11.325" width="34.0625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
由上述定理可知,(<一个href="#EEq3.1">3.1一个>)将极大地帮助我们调查解决方案的行为。
推论3.2。年代pan>假设的假设<年代vg height="13.6125" id="M62" style="vertical-align:-2.34499pt;width:73.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 73.1875 13.6125" width="73.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
证明。我>年代pan>首先,对于<年代vg height="10.8625" id="M66" style="vertical-align:-0.13794pt;width:41.875px;" version="1.1" viewbox="0 0 41.875 10.8625" width="41.875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
推论3.3。年代pan>假设的假设<年代vg height="13.45" id="M76" style="vertical-align:-2.21957pt;width:70.087502px;" version="1.1" viewbox="0 0 70.087502 13.45" width="70.087502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
证明。我>年代pan>首先,对于<年代vg height="10.8625" id="M80" style="vertical-align:-0.13794pt;width:41.875px;" version="1.1" viewbox="0 0 41.875 10.8625" width="41.875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
推论3.4。年代pan>假设的假设<年代vg height="13.45" id="M91" style="vertical-align:-2.21957pt;width:24.174999px;" version="1.1" viewbox="0 0 24.174999 13.45" width="24.174999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
证明很简单,我们在这里省略。从这个定理,我们可以看到,<年代vg height="11.15" id="M96" style="vertical-align:-3.20526pt;width:47.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 47.1875 11.15" width="47.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
4。结论
这是流行研究各种差分方程。结果可分为两个部分。在一方面,通过线性稳定性定理,一个可以研究的解决方案的行为。这种方法被广泛地用于处理单个差分方程;参见[<一个href="#B1">1一个>]。另一方面,给出了一些差分方程解的精确表达式。一般来说,很难得到这样的表达式并将其应用于其他系统。
在由两个或三个有理差分方程的系统,很少有文献。详情请参阅[<一个href="#B2">2一个>------<一个href="#B8">8一个>]和其中引用的参考文献。本文给出了解的精确表达式。
在本文中,我们展开[由Kurbanli得到的结果<一个href="#B2">2一个>,并调查解决方案的行为。同时,我们考虑了一个类似的系统,并给出了一些相关的结果。该方法也适用于其它类型的差分方程。
参考
- m . r . s . Kulenovićg·拉达,<我>二阶有理差分方程的动力学:有开放问题和猜想我>,查普曼和霍尔/ CRC,博卡拉顿,佛罗里达州,美国,2002年。<年代pan class="reflinks">查看在:<一个href="https://www.zentralblatt-math.org/zmath/en/advanced/?q=an%3A1062.39008">数学文摘一个>年代pan>
- A. S. Kurbanli,《论有理差分方程组解的行为:<米一个th id="M97" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
x米我><米row> n米我><米o>+米o><米n>1米n>米row> =米o><米年代ub> x米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> /米o><米row> (米o><米row> y米我><米我>n米我>米年代ub> x米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> −米o><米n>1米n>米row> )米o>米row> ,<米一个th id="M98" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> y米我><米row> n米我><米o>+米o><米n>1米n>米row> =米o><米年代ub> y米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> /米o><米row> (米o><米row> x米我><米我>n米我>米年代ub> y米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> −米o><米n>1米n>米row> )米o>米row> 和<米一个th id="M99" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> z米我><米row> n米我><米o>+米o><米n>1米n>米row> =米o><米年代ub> z米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> /米o><米row> (米o><米row> y米我><米我>n米我>米年代ub> z米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> −米o><米n>1米n>米row> )米o>米row> ”<我>自然界和社会中的离散动力学我>, 2011年,文章编号932632,12页,2011年。<年代pan class="reflinks">查看在:<一个href="https://scholar.google.com/scholar_lookup?title=On%20the%20behavior%20of%20solutions%20of%20the%20system%20of%20rational%20difference%20equations:%20xn+1=xn-1/(ynxn-1-1),%20yn+1=yn-1/(xnyn-1-1)%20and%20zn+1=zn-1/(ynzn-1-1)&author=A. S. Kurbanli&publication_year=2011" target="_blank">谷歌学术搜索一个>年代pan> - A. S.Kurbanlı,C.Çinar酒店,和一Yalçinkaya,“在有理差分方程系统的正解的行为<米一个th id="M100" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
x米我><米row> n米我><米o>+米o><米n>1米n>米row> =米o><米年代ub> x米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> /米o><米row> (米o><米row> y米我><米我>n米我>米年代ub> x米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> −米o><米n>1米n>米row> )米o>米row> ,<米一个th id="M101" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> y米我><米row> n米我><米o>+米o><米n>1米n>米row> =米o><米年代ub> y米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> /米o><米row> (米o><米row> x米我><米我>n米我>米年代ub> y米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> −米o><米n>1米n>米row> )米o>米row> ”<我>数学和计算机模拟我>第53卷,no。5-6, 1261-1267页,2011。<年代pan class="reflinks">查看在:<一个href="https://doi.org/10.1016/j.mcm.2010.12.009">出版商的网站一个><年代pan class="sep">|年代pan>谷歌学术搜索一个><年代pan class="sep">|年代pan>数学文摘一个>年代pan> - 刘建民,“微分方程组的解”,《数学与数学》。<我>差分方程的研究进展我>卷。95,第151-159,2010。<年代pan class="reflinks">查看在:<一个href="https://scholar.google.com/scholar_lookup?title=On%20the%20solutions%20of%20systems%20of%20differennce%20equations&author=I. Yalcinkaya&author=C. Çinar&author=&author=M. Atalay&publication_year=2010" target="_blank">谷歌学术搜索一个>年代pan>
- A. S. Kurbanli,C.Çinar酒店和D.Şimşsek,“关于有理差分方程系统的解的periodicty<米一个th id="M102" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
x米我><米row> n米我><米o>+米o><米n>1米n>米row> =米o><米年代ub> x米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> /米o><米row> (米o><米row> y米我><米我>n米我>米年代ub> x米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> −米o><米n>1米n>米row> )米o>米row> ,<米一个th id="M103" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> y米我><米row> n米我><米o>+米o><米n>1米n>米row> =米o><米年代ub> y米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> /米o><米row> (米o><米row> x米我><米我>n米我>米年代ub> y米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>1米n>米row> −米o><米n>1米n>米row> )米o>米row> ”<我>应用数学我>,第2卷,第410-441页,2011。<年代pan class="reflinks">查看在:<一个href="https://scholar.google.com/scholar_lookup?title=On%20the%20periodicty%20of%20solutions%20of%20the%20system%20of%20rational%20difference%20equations%20xn+1=xn-1/(ynxn-1-1),%20yn+1=yn-1/(xnyn-1-1)&author=A. S. Kurbanli&author=C. Çinar&author=&author=D. Şimşsek&publication_year=2011" target="_blank">谷歌学术搜索一个>年代pan> - A. Y. Ozban,《论有理差分方程系统》<米一个th id="M104" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
,<米一个th id="M105" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">x米我><米我>n米我>米年代ub> =米o><米我>一个米我><米o>/米o><米年代ub> y米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>3.。米n>米row> y米我><米我>n米我>米年代ub> =米o><米我>b米我><米年代ub> y米我><米row> n米我><米o>−米o><米n>3.。米n>米row> /米o><米年代ub> x米我><米row> n米我><米o>−米o><米我>问米我>米row> y米我><米row> n米我><米o>−米o><米我>问米我>米row> −米o><米n>1米n>米一个th>”<我>应用数学与计算我>第188卷,第2期。1, 2007年第833-837页。<年代pan class="reflinks">查看在:<一个href="https://doi.org/10.1016/j.amc.2006.10.034">出版商的网站一个><年代pan class="sep">|年代pan>谷歌学术搜索一个><年代pan class="sep">|年代pan>数学文摘一个>年代pan> - S. E. DAS和M.拜拉姆,“关于有理差分方程的系统,”<我>世界应用科学杂志我>卷。10,没有。11,第1306-1312,2010。<年代pan class="reflinks">查看在:<一个href="https://scholar.google.com/scholar_lookup?title=On%20a%20system%20of%20rational%20difference%20equations&author=S. E. Das &author=M. Bayram&publication_year=2010" target="_blank">谷歌学术搜索一个>年代pan>
- b . d . Iričanin和美国Stević”,一些系统的高阶非线性差分方程周期解,“<我>连续、离散和脉冲系统的动力学,级数a。数学分析我>第13卷,no。3-4,第499-507页,2006。<年代pan class="reflinks">查看在:<一个href="https://scholar.google.com/scholar_lookup?title=Some%20systems%20of%20nonlinear%20difference%20equations%20of%20higher%20order%20with%20periodic%20solutions&author=B. D. Iričanin &author=S. Stević&publication_year=2006" target="_blank">谷歌学术搜索一个><年代pan class="sep">|年代pan>数学文摘一个>年代pan>
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