Banach空间阻尼弹性系统L-拟mild解的存在性
Existence of L-Quasi Mild Solutions for Damped Elastic Systems in Banach Spaces
收稿日期: 2018-10-24
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Received: 2018-10-24
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作者简介 About authors
苟海德,E-mail:
该文讨论了Banach空间中具有阻尼弹性系统L-拟mild解的存在性.这些结果改进和推广了一些相关的结论在常微分方程和偏微分方程方面.在非线性项满足单调条件和非紧性测度条件下,获得了该问题极大mild解的存在性.另外,给出例子说明该结果的可行性.
关键词:
In this article, we deals with the existence of L-quasi mild solutions for damped elastic systems in Banach spaces. The results improve and extend some relevant results in ordinary differential equations and partial differential equations. Under monotone condition and the noncompactness measure condition on nonlinearity, we obtain the existence of extremal mild solutions. In addition, an example is given to illustrate our results.
Keywords:
本文引用格式
苟海德.
Gou Haide.
1 引言
本文在有序Banach空间
1982年, Chen和Russell[1]在具有内积Hilbert空间
其中
在
设
其中
Chen和Rusell[1]推测,若满足如下条件
当
其中
在文献[13]中,范等人分别运用不动点定理和上下解单调迭代技巧获得了具有结构阻尼弹性系统(1.3) mild解的存在性.但该理论仍有待发展到非线性情况.
2 预备知识
设
对任意
引理2.1[17] 设
引理2.2 [16]设
引理2.3 [14]设
引理2.4 [15]设
引理2.5 [18]设
有一个mild解
基于文献[13]的思想和方法.首先考虑下列线性阻尼弹性系统
其中
二阶发展方程
可写为
即
由(2.3)式及(2.5)式推得
再由(2.6)式,得到
(i)若
(ii)若
(iii)若
引理2.6 设
其中
证 令
这意味着
因此,我们将线性弹性系统
与
显然,对
因此,由算子半群理论(见文献[11]),易知
再由引理2.6推得,若
同理,若
将(2.11)式代入(2.12)式,推得
引理2.6证毕.
定义2.1 设
的连续解称为初值问题
定义2.2 设
则称
定义2.3 设
定义2.4 设
3 主要结果
对于
定理3.1 设
(H1)存在常数
(H2)存在常数
其中
则对任意
证 定义如下算子
首先,证明
即对任意
进而,推得
因此,当
这意味着算子
下证
再由算子
因此,
由(2.13)式及定义2.1,对
这说明,
在
由算子
下证
为了叙述方便,记
再由非紧性测度的性质及
再应用Bellman不等式,对任意
再由上面的不等式,有
这意味着
因此,对任意
类似地推得,
再由(3.4)式及Lebesgue控制收敛定理可知
再应用单调条件(3.5),推得
在定理3.2中,如果
因此,条件(H2)成立.故由定理3.1得到下述推论.
推论3.1 设
下面我们讨论初值问题(1.1)在最小与最大耦合
(H2)
其中
定理3.2 设
证 易证(H2)
其中
事实上,我们仅需要证明
注意到,对任意
对
因此,由函数
对
推得,
对
因此可推得,
故推得
对任意
因为
对任意
因此,由(3.6)式及(3.8)式,有
这就证明了算子
最后,因为
注3.1 由文献[18]可知,解析半群与可微半群都是等度连续半群.在偏微分方程的应用中,如抛物线方程与强阻尼波方程,其对应的解半群是解析半群,因此,定理
接下来,我们讨论初值问题
(H4)存在常数
定理3.3 设
证 首先证明由条件(H1),推得条件(H4).对任意
再由上式及锥
应用上述不等式及非紧性测度的性质推得
其中
对任意
再由上式及锥
应用上式及Bellman不等式,推得
因此,
4 应用
设
为了说明主要结果的可行性,考虑下列阻尼弹性系统
其中
显然,
由山路定理知,
注意到
分别是
设
(1)
定理4.1 如果条件(1), (H1)及(H2)
证 令
5 总结
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