<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">mathematics</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник российских университетов. Математика</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Russian Universities Reports. Mathematics</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2686-9667</issn><issn pub-type="epub">2782-3342</issn><publisher><publisher-name>Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.20310/2686-9667-2024-29-145-77-85</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">mathematics-60</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>НАУЧНЫЕ СТАТЬИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ORIGINAL ARTICLES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>О некоторых классах систем дифференциальных уравнений</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>On some classes of systems of differential equations</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1077-2189</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Родина</surname><given-names>Людмила Ивановна</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Rodina</surname><given-names>Lyudmila I.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">LRodina67@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»; ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Vladimir State University; National University of Science and Technology “MISiS”</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>08</day><month>04</month><year>2024</year></pub-date><volume>29</volume><issue>145</issue><fpage>77</fpage><lpage>85</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Родина Л.И., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Родина Л.И.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Rodina L.I.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mathematics.elpub.ru/jour/article/view/60">https://mathematics.elpub.ru/jour/article/view/60</self-uri><abstract><p>Рассматривается автономная система дифференциальных уравнений$$\dot x =f(x), \quad \text {где} \quad x\in\mathbb R^n,$$вектор-функция $f(x)$ и ее производные  $\partial f_i/\partial x_j$ ($i,j=1,\ldots,n$) непрерывны.Выделены три класса автономных систем и описаны свойства, которыми обладают решения систем каждого класса.</p><p>Будем считать, что система относится к первому классу на множестве $D\subseteq\mathbb R^n,$ если правые части этой системыне зависят от переменных $x_1,\ldots,x_n,$ то есть данная система имеет вид $\dot x = C,$ где $C\in\mathbb R^n,$ $x\in D.$Ко второму классу отнесем системы, не входящие в первый класс, для которых выполнено условие&lt;&lt;каждая из функций $f_i$ является возрастающей на множестве $D\subseteq\mathbb R^n$по всем переменным, от которых она явным образом зависит, за исключением переменной  $x_i,$ $i=1,\ldots,n$&gt;&gt;.Решения  систем  первого и второго классов обладают свойством монотонности относительно начальных условий.</p><p>К третьему классу отнесем системы, не входящие в первый класс, для которых выполнено условие&lt;&lt;каждая из функций $f_i$ является убывающей на множестве $D\subseteq\mathbb R^n$по всем переменным, от которых она явным образом зависит, за исключением переменной  $x_i,$ $i=1,\ldots,n$&gt;&gt;.</p><p>Получены  условия отсутствия периодических решений для автономных систем второго порядка, дополняющие известные условия Бендиксона.Доказано, что системы двух дифференциальных уравнений всех трех указанных классов не могут иметь периодических решений.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>We consider an autonomous system of differential equations$$\dot x =f(x), \quad \text {where} \quad x\in\mathbb R^n,$$the vector function $f(x)$ and its derivatives $\partial f_i/\partial x_j$ ($i,j=1,\ldots,n$) are continuous.Three classes of autonomous systems are identified and the properties that systems of each class possess are described.</p><p>We will assume that the system belongs to the first class on the set $D\subseteq\mathbb R^n,$ if the right parts of this systemdo not depend on varibles $x_1,\ldots,x_n,$ that is this system has the form $\dot x = C,$ where $C\in\mathbb R^n,$ $x\in D.$We will assign to the second class the systems that are not included in the first class, for which the next condition is met``each of the function $f_i$ is increasing on the set $D\subseteq\mathbb R^n$with respect to all variables on which it explicitly depends, with the exception of variable $x_i,$ $i=1,\ldots,n$''.Solutions of systems of the first and second classes have the property of monotonicity with respect to initial conditions.</p><p>We will assign to the third class the systems that are not included in the first class, for which the condition is met``each of the function $f_i$ is decreasing on the set $D\subseteq\mathbb R^n$with respect to all variables on which it explicitly depends, with the exception of variable $x_i,$ $i=1,\ldots,n$''.</p><p>The conditions for the absence of periodic solutions for autonomous systems of the second order are obtained, complementing the known Bendikson conditions. It is proved that systems of two differential equations of all three specified classes cannot haveperiodic solutions.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>системы дифференциальных уравнений</kwd><kwd>периодические решения</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>systems of differential equations</kwd><kwd>periodic solutions</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Л.И. Родина, М.С. Волдеаб, “О свойстве монотонности решений нелинейных систем относительно начальных условий”, Дифференциальные уравнения, 59:8 (2023), 1022–1028.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[1] L.I. Rodina, M.S. Woldeab, “On the monotonicity of solutions of nonlinear systems with respect to the initial conditions”, Differential Equations, 59:8 (2023), 1025–1031.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">D. Noutsos, M.J. Tsatsomeros, “Reachability and holdability of nonnegative states”, SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications, 30:2 (2008), 700–712.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[2] D. Noutsos, M.J. Tsatsomeros, “Reachability and holdability of nonnegative states”, SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications, 30:2 (2008), 700–712.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">T. Wazewski, “Systemes des equations et des inegalites differentieles ordinaires aux deuxiemes membres monotones et leurs applications”, Annales de la Societe Polonaise de Mathematique, 23 (1950), 112–166.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[3] T. Wazewski, “Systemes des equations et des inegalites differentieles ordinaires aux deuxiemes membres monotones et leurs applications”, Annales de la Societe Polonaise de Mathematique, 23 (1950), 112–166.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Л.И. Родина, “Оптимизация средней временной выгоды для вероятностной модели популяции, подверженной промыслу”, Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 28:1 (2018), 48–58.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[4] L.I. Rodina, “Optimization of average time profit for a probability model of the population subject to a craft”, The Bulletin of Udmurt University. Mathematics. Mechanics. Computer Science, 28:1 (2018), 48–58 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">L.I. Rodina, A.H. Hammadi, “Optimization problems for models of harvesting a renewable resourse”, Journal of Mathematical Sciences, 25:1 (2020), 113–122.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[5] L.I. Rodina, A.H. Hammadi, “Optimization problems for models of harvesting a renewable resourse”, Journal of Mathematical Sciences, 25:1 (2020), 113–122.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">М.С. Волдеаб, Л.И. Родина, “О способах добычи возобновляемого ресурса из структурированной популяции”, Вестник российских университетов. Математика, 27:137 (2022), 16–26.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[6] M.S. Woldeab, L.I. Rodina, “About the methods of renewable resourse extraction from the structured population”, Vestnik rossiyskikh universitetov. Matematika = Russian Universities Reports. Mathematics, 27:137 (2022), 16–26 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Г.Ю. Ризниченко, Лекции по математическим моделям в биологии. Ч. 1, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Ижевск, 2002, 232 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[7] G.Yu. Riznichenko, Lectures on Mathematical Models in Biology. Part 1, Scientific-Publishing Centre “Regular and Chaotic Dynamics”, Izhevsk, 2002 (In Russian), 232 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">М.А. Красносельский, А.И. Перов, “Об одном принципе существования ограниченных периодических и почти-периодических решений у системы обыкновенных дифференциальных уравнений”, Доклады Академии наук, 123:2 (1958), 235–238.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[8] M.A. Krasnosel’skiy, A.I. Perov, “On a certain principle of the existence of bounded, periodical and almost periodical solutions to systems of ordinary differential equations”, Doklady Akademii Nauk SSSR, 123:2 (1958), 235–238 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А.Ф. Филиппов, “Достаточные условия существования устойчивого предельного цикла для уравнения второго порядка”, Математический сборник (новая серия), 30(72):1 (1952), 171–180.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[9] A.F. Filippov, “A sufficient condition for the existence of a stable limit cycle for an equation of the second order”, Matematicheskii Sbornik. Novaya Seriya, 30(72):1 (1952), 171–180 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">В.Н. Лаптинский, “О построении периодических решений дифференциальных уравнений”, Дифференциальные уравнения, 20:3 (1984), 536–539.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[10] V.N. Laptinskiy, “Construction of periodic solutions of differential equations”, Differential Equations, 20:3 (1984), 536–539 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">В.В. Немыцкий, В.В. Степанов, Качественная теория дифференциальных уравнений, Гостехиздат, М.–Л., 1949, 448 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[11] V.V. Nemytskiy, V.V. Stepanov, Qualitative Theory of Differential Equations, Gostekhizdat Publ., M.–L., 1949 (In Russian), 448 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru"></mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
