本题比较难。
首先,一阶微分方程 积分因子是 ,于是,对
我们乘以 知
导数为 ,又 ,于是
假定 存在,那么固定 ,积分号取极限,我们知这个极限函数 满足
于是依次有
从 到 积分,我们有
如果记 ,那么这个映射的不动点就是
于是我们取该函数为控制函数
用数学归纳法先证明 单调递增,这是因为如果假定 ,就有
再次使用数学归纳法,假定 ,我们有
从而 存在。
这个并不难,只列出做法的大致轮廓:
由递归的微分方程,可以直接解得 并且由此归纳可得 是单调递增函数项序列,且满足 于是知所求极限函数存在。
又由 可以得到 命 即得