Multilayer structures of second-order linear differential equations of Euler type and their application to nonlinear oscillations

Abstract

The purpose of this paper is to present new oscillation theorems and nonoscillation theorems for the nonlinear Euler differential equation t²x''′+g(x)=0. Here we assume that xg(x)>0 if x≠0, but we do not necessarily require that g(x) be monotone increasing. The obtained results are best possible in a certain sense. To establish our results, we use Sturm’s comparison theorem for linear Euler differential equations and phase plane analysis for a nonlinear system of Liénard type.

Наведено нові осцнляційні та неосцнляційні теореми для нелінійного диференціального рівняння Ейлера t²x''′+g(x)=0, де припускається, що xg(x)>0 при x≠0, але вимога про монотонне зростання g(x) не є обов'язковою. Одержані результати є найкращими у певному сенсі. Для їх встановлення використано порівняльну теорему Штурма для лінійних диференціальних рівнянь Ейлера та фазовий площинний аналіз для нелінійної системи типу Льєнарда.