物理学 › 力学(古典力学・解析力学) › ニュートン力学の基礎

初期値問題の解の一意性

命題 4.1(「ニュートン力学の基礎」§4) ・ ✓公理まで証明済み

m>0m > 0 とし、F:R×Rn×Rn→Rn\boldsymbol{F} : \mathbb{R} \times \mathbb{R}^n \times \mathbb{R}^n \to \mathbb{R}^n, (t,r,v)↦F(t,r,v)(t, \boldsymbol{r}, \boldsymbol{v}) \mapsto \boldsymbol{F}(t,\boldsymbol{r},\boldsymbol{v}) が連続で、さらに (r,v)(\boldsymbol{r},\boldsymbol{v}) について一様にリプシッツ連続、すなわちある L>0L > 0 が存在してすべての tt と (r1,v1),(r2,v2)(\boldsymbol{r}_1,\boldsymbol{v}_1), (\boldsymbol{r}_2,\boldsymbol{v}_2) に対して

∣F(t,r1,v1)−F(t,r2,v2)∣≤L(∣r1−r2∣+∣v1−v2∣)|\boldsymbol{F}(t,\boldsymbol{r}_1,\boldsymbol{v}_1) - \boldsymbol{F}(t,\boldsymbol{r}_2,\boldsymbol{v}_2)| \le L\left(|\boldsymbol{r}_1-\boldsymbol{r}_2| + |\boldsymbol{v}_1-\boldsymbol{v}_2|\right)

が成り立つとします。このとき、区間 J∋t0J \ni t_0 上の C2C^2 級の解で

mr¨(t)=F(t,r(t),r˙(t)),r(t0)=r0,r˙(t0)=v0m\ddot{\boldsymbol{r}}(t) = \boldsymbol{F}(t, \boldsymbol{r}(t), \dot{\boldsymbol{r}}(t)), \qquad \boldsymbol{r}(t_0) = \boldsymbol{r}_0,\quad \dot{\boldsymbol{r}}(t_0) = \boldsymbol{v}_0

を満たすものは、JJ 上でたかだか一つです。

本文で読む(証明と前後の説明)→

閉包の状態

✓ 公理まで証明済み

証明が使う定理を 前提 としてたどると、Rikai の中の証明だけで定義・公理(物理では基本仮定)までつながっています。

印の意味: ✓公理まで証明済み ・ △証明あり(閉包未完)・ ※主張のみ。テーマごとの集計は 閉包の状況。

前提をたどる 証明が使う定理・定義

証明は Rikai の他の定理を参照していません(定義と論理だけで示されています)。

これを使っている定理 証明で参照している 1 件

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