الرئيسيةبحث

مبرهنة غرونويل

سميت مبرهنة غرونويل، في الرياضيات، باسم واضعها الرياضي توماس هاكن غرونويل (1877-1932)، سنة 1919، و تمكّن هذه المبرهنة من إيجاد دالة مقرّبة، للامساواة اشتقاقية ما. توجد المبرهنة في صيغتين : تكاملية، و اشتقاقية.

تعتبر مبرهنة غرونويل آداة الحصول على عدة حلول مقرّبة لمعادلات اشتقاقية عادية. و بالخصوص، تستعمل المبرهنة للبرهنة على وحدة الحل لمشكلة كوشي، عبر مبرهنة كوشي-ليبشيتز.


الصيغة التكاملية

لو كانت، لكل t_0\leq t\leq t_1، \phi(t)\geq 0 و \psi(t)\geq 0 دالتين مستمرتين حيث :

\phi(t)\leq K+L\int_{t_0}^t \psi(s)\phi(s) \, \mathrm{d} s

لكل  t_0\leq t\leq t_1، حيث K و L ثابتين موجبين فإن :

\phi(t)\leq K\exp\left(L\int_{t_0}^t \psi(s)\, \mathrm{d} s\right)

لكل  t_0\leq t\leq t_1

الصيغة الاشتقاقية

إذا كانت هذه العلاقة صحيحة :

\phi(t)\leq K+L\int_{t_0}^t \psi(s)\phi(s) \, \mathrm{d} s

فإن لدينا اللامساواة التالية :

\frac{\mathrm{d} \phi}{\mathrm{d} t} (t) \leq L \psi(t) \phi (t).

و هو ما يتيح لنا أن نستنتج أن

\phi(t)\leq \phi(t_0) \exp\left(L\int_{t_0}^t \psi(s)\, \mathrm{d} s\right)

لكل  t_0 \leq t \leq t_1.