一类二阶奇异半正方程组正解的存在性
一类二阶奇异半正Sturm-Liouville边值问题的正解
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1 0・
王艳兵 : 一类二 阶奇异半正 S t u r m— L i o u v i U e边值 问题 的正解
定理 1 若 ( A , ) 一 ( A 3 ) 满足 , 那 么 奇 异 半 正 边值 问题 ( 1 ) 至 少有 一个 C( , ) 正解 存在 . 定理 2 在 定 理 1的条 件下 , 再 假设 ( A ) 满 足, 则定 理 1中的解 为 c ( , ) 正解 . 为证 明主要 结果 成立 , 我们 引入 下 面引理 :
第3 5卷
第 6期
曲 靖 师 范 学 院 学 报 J O U R N A L O F Q U J I N G N O R M A L U N I V E R S I T Y
V 0 L 3 5 No . 6 NO V . 2 01 6
2 0 1 6年 1 1月
一
类 二 阶奇 异 半 正 S t u r m—L i o u v i l l e 边 值 问题 的 正 解
王 艳 兵
( 山西师范大 学临汾学 院 数计 系, 山西 临汾 0 4 1 0 0 0 )
摘
要: 通过构造格林 函数及锥 , 利用 范数 形式的锥 拉伸 不动点定理 , 研 究具 有 S t u r m —L i o u v i l l e边
界条件 的一类二阶奇异 半正微分 方程的正解 问题 , 得 到 了其 正解存在 的判定 方法. 关键词 : S t u r m— L i o u v i l l e边值 问题 ; 正解 ; 锥; 不 动点定理 中图分类号 : 0 1 7 5 . 8 文献标识码 : A 文章 编号 : 1 0 0 9— 8 8 7 9 ( 2 0 1 6 ) 0 6— 0 0 1 0— 4 0
一类奇异二阶边值问题正解存在的充分必要条件
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2 预 备 知 识 及 引 理
设 G( 8 是 B (.) 札 0时满足() t) , VP 1 当 = 1 1中边界条件的 G en函数,即 re
G : : c= 二 ; t :: , s
收稿 日期: 0 60 — 1 作者简介: ̄ 20—1 . 2
:
¥(9 2 1月生) 16 年 1 ,女 .硕士,副教授. 研究方 向:非线性分析及其应用
基金项 目: 国家 自 然科 学基金(0 70 5: 山东省 自 14 17 ) 然科学基金( 2 0A 4. Y 06 0 )
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22 8
工
程
数 学 Biblioteka 学 报 第2 卷 5
其 中 P= Q + Q +
>0 .
引理21 设 a( s 为 B P(.) G en函数,则对 Vt 01,有 下列结论成立 . t) , V 11 的 re o∈[,]
( 其中 a , , , 0 P= , + + >0 ,f在 t 0或 t 1处 可具有奇性) = = 进行 了研 究 ,得到了一些较 为深刻 的结果 。但 目前这类 文章大 多集 中在 次线性 的情况 ,如文f 5,而 由 11 —
于对超线性奇异边值 问题 的研 究有许多 困难 ,结 果是 比较少的 。最近文 fl] 6 O对超线性的情况 一
维普资讯
第2卷 第 期 5 2
2¨ 年 0 月 08 4 D
工
程
数
学
学
报
V 12 N . o 5 o2 .
Ap . 0 8 r 20
CHI NES J E OURNA L OF ENGI NEERI NG ATHEM ATI M CS
一类二阶奇异微分方程边值问题正解的存在性
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文 章 编 号 : 0 8 0 7 ( 0 1 0 — 0 3 0 1 0 — 1 1 2 1 ) 20 2 — 8
一
类 二 阶 奇 异 微 分 方 程 边 值 问 题 正 解 的存 在 性 苏 源自恒 , 志 明 , 郭 白定 勇
( 州 大 学 数 学 与信 息科 学 学 院 , 东 广 州 5 0 0 ) 广 广 1 0 6
正 解 。 结 果 推 广 了现 有 文 献 中 的相 关 结 论 。 该
关 键 词 : 阶 奇 异 微 分 方 程 ; 解 ; 值 问题 ; 界 点 理 论 二 正 边 临 中 图 分 类 号 : 7 . O1 5 1 文 献 标 志码 : A
1 引 言 及 主 要 结 果
在微分 方 程研究 的诸 多方 向中 , 值 问题 正解 的存在 性具 有广泛 的应用背 景 和重要 的理论 意义 。 边 例
+ 。 。1 8 。 9 1年 , eetc i L 运用 打靶 法 在 边 值条 件 ( ) 0和 甜 M ) B rsyk 等 4 0= ( 一0下 , 研究 二 阶微 分 方 程 +( N一1 I=f u 正解 的存 在性 , 中 , ) t () 其 Ⅳ> 1 正整数 。2 0 为 0 5年 , o h u e等[改 进 了文 献 E ] B ner 5 4 的 方 法 , 与 文 献 E - 同的边 值 条 件 下 , 正 整 数 N> 1 推 广 到任 意 实 数 正 0 研 究 了二 阶微 分 方 程 在 4相 ] 将 , > ,
() 1
() 2
其 中 , E( , × ,() 一个 连续 函数 , 0 一0 故 方程 () £ M O +c ) c£是 3 P( ) , 1 在 一0处具 有奇 异性 。 在本 文 中 , 如下 的基本 假设 : 作
一类奇异二阶微分方程对称正解的存在性
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1
1
( 1 Pf ∈C [,][, ∞) , 0 ,d < H) () (01, + ) 且f, t +∞,( P1 t,∈[,]f (01 0 P£ ( 一 )t 01, ∈C (, )= ) P
×( +∞ ) [ , 0, , 0 +∞ ) , ) 对任 意 ( , t )∈ ( , )×( , 01 0 +∞ ) 1一tu = tu ; , ) , ) ( 2 对任 意 ( , )∈ ( 1 H) £M 0,)x( +∞) t 0, , )≤ | () ( )+J () 其 中 ,2∈ c o,) g ∈ i tg I } 。 t i t, } 2 ( 1, C (, ( 0 +∞) [ , 0 ) 且 g “ 在 ( , ,0 +0 ) , ( ) 0 +∞) 单调非增 , 上 存在 M >0 使得对任意 u>0g “ ≥M, , ,( )
k() t 在÷ 附近不恒为0 并满足 ,
1
收 稿 日期 :090 -2 20 -6 0
基金项 目: 国家 自然 科 学 基 金 (0 7 16 ,山东 省 自然科 学 基 金 ( 20 A 4 . 1811) Y06 0 )
作者简介: 李成飞 ,男 , 9 4 , 1 8一硕士 ; 研究方向 : 非线性分析.邮箱地址 :ce g i2 2 .o l hnf0 @16 tm. i e 赵增勤 ,男 , 9 5 , 15 一教授 ; 研究方向 : 非线性分析.邮箱地址 :qho zza @ma .fu eu c i qn .d .n l
∈[ , ] U t /0 I t 0 1 , () , ()=M 1一t. > t ( ) 记 E=c o 1 , u∈E定义 范数 I [ ,] 对 l l m x I( ) , ( l I 成为一 个 B n c 1= … u t I 则 E,1.1 u a ) aah空间. 我们 作如 下假定 :
一类半线性抛物方程组正解的整体存在性与非存在性
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中图分类号 O 7 .4 15 1 文献标识码 A 文章编号 10 -5 7 2 1 )2 )0 -6 002 3 (0 0 0 4 70 0
Exs e c n n ×Se C fGIb lP st e S lt n o a it n e a d NO e it n e O o a o iv o u i s t i o
【 x0 =‘ , u( ,) l() 0
∈ i 12…, R ,= ,, £
得 了 方 组 爆 临 指 为1 1卢・ < <+ 1卢,程 的 有 解 是 破 ; y 到 该 程 的 破 界 标 青(+) 当17 1青(+) 组 所 正 都 爆 的 当 > 方
1 ( + )则在初值 u( ) + 1卢, ? 较小时方程组存在整体解, 而在初值 () 0 较大时, 方程组的任何正解都在有限时间
Cls m i e rP r b l y t ms a s Se l a a a oi S s e i n c
PE o . u -ZHOU S uqn NG Y uh a .. h .ig
( . ea m n o te a c, igin o ee igi g37 5 , hn ; 1 D pr et f hm t s PnxagC Ug ,Pnx n 30 5 C ia t Ma i a
本文考 虑半线 性抛 物方程 组 :
收稿 日期 :00 32 2 1- -0 0
基金项 目: 国家 自然科学基金资助项 目( 07 0 1 ; 19 16 ) 湖南师范大学青年优秀人才培养计划资 助项
通信作者 。- alzosu i 8 @13 cr Em i huh qn 7 6 .o : g n
二阶非线性差分方程正解的存在性
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此其 离 散后 所得 的差分 方 程 往 往更 具 有 应用 价 值 。
近年来 ,对 于差 分方 程 的振动性 和非 振 动性 的研究
引起 了人们 的广泛关 注 , 且得 到了许 多好 的结果 。 并
成的 B nc 间 ,I I spII M1 > , aah空 = I I u . x 。取 , 0 使得 M2
J n2 0 u .0 7
二 阶非线性差分方程正解 的存在性
王 志 伟,王 刘依
( 冈 山学 院 数 理 学 院 ,江 西 吉 安 33 0 ) 井 40 9 [ 要】 文 主 要 讨 论 了 一类 二 阶 非线 性差 分 方 程 最 终正 解 的 存 在性 。我 们 利用 B nc 缩 映射 原 理 , 中立 型 摘 本 aah压 对 项 系 统 的 四种 分 布 情形 给 出了 方 程 存 在 最终 正 解 的存 在 性 定 理 。 [ 键词】 关 非线 性 差 分 方 程 ; 正解 ; 中立 型项 ; 非振 动 性 ; 动 性 振 [ 图分 类 号】0 7 . [ 献 标 识 码】A [ 章 编号 】17 - 7 8(o 7 6 0 1— 3 中 151 7 文 文 6 34 1 20 )0 — 07 0 -
互 c n …
()) (, n
≥ 一 = , M。
【
( )) (≥ n
≤≤ n
对 每一个 ∈ , 1 。由( .) 22 , 当 / , 21 和( .) 有 , ≥n
} 称为 非振 动 的 , 如果 最 终为 正或 最 终 为 负 ; 否 则 , I 为振 动 的 , 称 即 即不 最 终 为正 , 不 最 终 也
‘= 1
其 中 “ ” 示 前 差 分 算 子 , △ = 川一 } △ 表 即 ‰; 为实
两类奇异边值问题正解的存在性的开题报告
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两类奇异边值问题正解的存在性的开题报告
奇异边值问题是指边值条件在某些特定点上具有奇异性的问题。
在数学和应用中都有广泛的应用,例如电磁场、热传导等。
两类奇异边值问题正解的存在性是指指定边值条件下,是否存在满足问题条件的解。
一类奇异边值问题指的是一个线性微分方程组,在某些特定点上,其系数矩阵的行列式为0,这种情况称为奇异性。
例如,在Poisson方程中,若解在某个点上是无界的,则其系数矩阵的行列式为零,因此具有奇异性。
对于一类奇异边值问题,其正解的存在性取决于边界点的分布。
通常,如果边界点的分布呈现均匀性,则解可能存在。
例如,对于Poisson 方程,在内部无界的情况下,若边界是凸多边形,则其正解一定存在。
此外,若边界条件具有特殊的几何形态,例如圆、球等,则其正解也可能存在。
另一类奇异边值问题指的是边界条件具有特殊的奇异性,例如Dirichlet条件和Neumann条件,其常见于电场和磁场的问题中。
对于这类问题,其正解的存在性通常取决于边界条件和问题的特定性质。
例如对于Dirichlet条件,假设边界条件呈现足够的光滑性,那么解会存在于该区域内,而对于Neumann条件,若边界与问题内部的几何形态相关,则其正解会存在。
综上所述,两类奇异边值问题正解的存在性与问题中的边界条件,几何形态和内部结构有关。
在解决这类问题时,需要根据问题的具体特点进行分析,找到合适的解决方法。
一类二阶常微分方程组边值问题正解的存在性
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赤 峰 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 ) Junlf h egU i ri N t aS i c dt n o ra o i n nv sy( a ห้องสมุดไป่ตู้ e e io ) C f e t u lc n E i
V0. . 126 No 3
且
a
(-)O 1s f 一. , kt) (s ,= (_) 1 s , ( s ( s, 1 )t ) - --
0≤ t s - ≤ < q  ̄
0≤t ≤1且 s ≤s ≥
≤ g≤ t 1 ≤
J1一 (s 。 =0-咖2d+ —咖】 < 。b (¥ (s o8 s + ( ) d 1- s < )
1 5言 I
为 了证明此定理 , 我们首先做如下准备 :
2 预 备 知 识 和 引 理
非线性常微分方程三点边值问题的研究起源于 Cu t p [ aJ
此后 ,许 多作 者借 助于 Lry shu e 连续性理论及 ka— ea—cad r rs n sl i s oe ki 不动点理论 ( 1【 【 【] 究 了三点边值 问题. s ’ 见【】 】 】 ) 234 研
(. 1) 1
n: nK.
那么 A至少有一个不动点在 Kf( \Q。. 3 )
引 理 22 ( 1[1【0) 设 0 1 l . [ 、 、1】 7 9 <1 , < dER 则 对 于 VY ∈
正解 的存在性. 中 e(,) tO 其 O1,o . < 定义 (, ec o1×c 01被称 为边 值问题 ( .) u )  ̄, v ( ) 2 ,) ( 1 的一 1
Ma . 0 0 r2 1
一类奇异二阶三点边值方程组正解的存在性
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l E Q-N l , a K,I ≤ l 1 1 Au
容易证明: 如果 () A在 c o 1 中的一个 t是 [ ,] 不 动点 , 么边 值 问题 ( .) 那 1 1 有一个 解 ( , , 中 “ )其
I , n K, l uE a “
那 么 A 至少 有一 个不 动点在 K N ( \ 。 Q ) 引 理 22 . 列边值 问题 设 a≠ 1则 对 于 yE c- ,]下 , l 1, o
研 究 的文 章却 很少 见 。 文献 [ ] 究 了一类 二 阶 三 7研
定 义 ( )∈ C( ,) 0 1 被称 为边值 , 0 1 ×c( ,) 问题 ( .)的 一 个 正 解 , 果 ( , )满 足 边 值 问 题 11 如 Ⅱ秽
( .) 1 1 且对于 V ∈ ( ,)有 ( )> 0 ( )> 0 01, , t 。
2 1 年 8月 01
廊坊师范学 院学报 ( 自然科学版 )
Junl f a gagT ahr C Ug ( aunl c neE io ) ora o n fn eces o ee N tra Si c dt n L e i
Au 2 g. 01l
第 1 卷 第 4期 1
ft (, )≤ P ( ) 1 , ( , )≤ P ( ) 2 Y , 1t q( g tY ) 2 t q ( )
点边值方程组正解的存在性 。本文主要研究下列奇 异 非线 性 二 阶三点边 值 方程组
卜 M = 厂 t ) t ( , ) ( , , ∈ 0 1 { 一 = g( , , ∈ ( , ) t ) t 0 1 ( .) 1 1 “( )= ( )=0 M 1 0 0 , ()= 口 ( ) 1 ( ) 叩 , )= ( 叼
一类非线性方程组正解的存在性
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一类非线性方程组正解的存在性胡玲【摘要】The paper is concerned with positive solutions to m-point boundary value problems of a class of nonlinear second order differential equations. Under suitable conditions, the existence of positive solutions and multiplicity of solutions are proved by using abstract fixed-point theorems.%研究了一类非线性二阶常微分方程组m一点边值问题的正解存在性,在合适的条件下,运用抽象的不动点定理,得出了正解及多重解的存在性。
【期刊名称】《黄山学院学报》【年(卷),期】2012(040)003【总页数】2页(P4-5)【关键词】m一点边值问题;格林函数;锥【作者】胡玲【作者单位】黄山学院数学与统计学院,安徽黄山245041【正文语种】中文【中图分类】O175.8近年来,常微分方程的边值问题在数学及工程科学中受到很大的关注,据我们所知,绝大多数结果都是针对单个方程及简单的边值条件的,例如:[1,2]运用锥的不动点定理,可以获得(1)的正解存在性。
再看下面的方程组:运用度理论[3],(2)的正解也可以获得,类似还有很多结果[4-6]。
可以看到,(1)中只有单个方程,而(2)中的边值条件是最简单的。
结合(1)与(2),本文研究的是如下方程组:其中。
为了得到(3)的解的存在性,我们要用到格林函数,并定义一些锥,最后通过不动点定理得出正解的存在性及多重性。
显然,方程组(3)可以转化为如下积分方程组:其中G(t,s)为格林函数,积分方程组(4)又可以化为非线性积分方程:引理1:格林函数G(t,s)为如下形式:其中i=1,2,…m-1,显然,G(t,s)>0,G(0,s)=G(1,s)=0。
时间测度上半正边值问题正解的存在性
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第1 1卷
第2 6期
2 1 年 9月 01
科
学
技
术
与
工
程
Vo.11 No. 6 S p. 2 1 1 2 e 01
l7 — 1 1 ( 0 12 —4 30 6 1 8 5 2 1 )66 1- 3
Sce c c n l g n g n ei i n e Te h o o y a d En i e rng
M >0使 得 g th x t () ( )≤ , )一M ≤0成 立 , 中 其
g:0 1 _ 0 『 . ] ÷( ,+∞ )连续 目 .
科
学
技
术
与
工
程
l 卷 l
上 (△< ,[ + ) 一 , 连 。 g ) ∞ 0 ∞ 一(o0 续 ss :, 。)
(i) I 存在 >R - =
G s = )
且具 有下 列性 质 : ()一 i ( i
( t f( () o 1 )  ̄ s , o r ) , < tr s
- 一
究了时间测度上一类二阶非线性微分方程 的正解 ,
文献[ ] 2 研究 了时 间测度 上 一 阶 非线 性 边 值 问题 正 解 的存 在性 , 文 利 用 锥 拉 压 不 动 点 定 理 , 论 了 本 讨
K = ma x
一
) ( ) )
≤
二阶奇异微分方程边值问题正解的存在性
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二阶奇异微分方程边值问题正解的存在性在数学的微分方程领域,边值问题(boundary value problems,简称BVP)是建立在微分方程基础上的重要且有用的问题。
它是一类微分方程中的重要问题,常见的有一阶、二阶等等的边界值问题。
在这个问题中,特别提出一类二阶奇异(singular)边值问题。
其理论价值及应用极其重要,涉及物理、经济等领域。
在本文中,我们将针对二阶奇异边值问题,深入探讨其正解的存在性,从而对理论的发展产生有益的影响。
首先,我们回顾一下这一问题的具体定义。
一般情况下,二阶奇异边值问题可以表述为:针对某函数f,其函数值及其一阶、二阶偏导数在取值域[a,b]上存在及连续,则存在某个函数y,其在[a,b]上及其边界点满足,y(x)=f(x), x∈[a,b]y(a)=ya, y(b)=yb以上就是二阶奇异边值问题的具体定义。
接下来让我们更进一步,来探讨它正解的存在性,即以上问题是否有解,以及解的性质。
首先,我们研究的是有关解的存在性,主要有两种:存在性及唯一性,也可称为正解的存在性。
针对解的存在性,若函数f给定时,所满足泛化半线性(generalized linear)的条件,则解的存在性可以由半线性函数理论来证明。
若满足半线性理论,则,y(x)=f(x), x∈[a,b]y(a)=ya, y(b)=yb其解的存在性可以由以下公式证明:y(x)=(A(x) + B(x))y(x) + C(x)其中A(x),B(x),C(x)分别为某种函数,它们由上面给出的条件确定。
从而,可以证明,若函数f满足半线性理论,则针对上述二阶奇异边值问题存在解。
除此之外,存在性可以通过另一种方法来证明,即微分不等式方法(differential inequality method)。
该方法的基础是一种不等式,概括如下:若在解y所满足的方程中,某函数Φ在某段区间内总是大于某常数或某函数,则解y存在。
在这种情况下,这种不等式可以被应用到二阶奇异边值问题上,从而得到解的存在性的确定。
二阶常微分方程边值问题正解的存在性与唯一性
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2 0 1 4年 8月
Aug . 2 01 4
二 阶常微 分方程边值 问题正解 的存 在性与 唯一性
刘 艳
( 苏州 高等 幼儿 师范 学校 , 江苏 苏 州 2 1 5 0 0 8 )
[ 摘 要] 本文利用偏序集 上的不动点定理 , 证 明一类 二阶常微 分方程边值 问题 正解 的存 在性 , 通过
, ,
,
2 主 要结 论及 其证 明
定理 2 . 1 假设下列条件成立 : ( c , ) 当, ( t , u ( t ) ) ≠ 0 , 其中 t ∈ Z c[ 0 , 1 ] , ( z ) > O ( 肛指的是测度 ) 时, 那
部 的线性 椭 圆边界 值 问题 的工作 的启 发 , 他们 研究 了二 阶 线性 微 分方 程 的多点 边 值 问题 , 因为 在 理论 和实 际 应用中, 二 阶非 线性 微分 方程 的多点边 值 问题更 有 意义 . 之 后有 许 多数 学 家都 围绕 二 阶非 线 性 常微 分 多 点 边 值 问题 进行 研 究 , 其 研究 方法 主要 是使 用不 动点 理 论 l I 4 ] . 虽 然一 些 作 者 已经 证 明 出关 于非 线 性 二 阶多 点 边
第 3 3卷 第 4期
Vo 1 . 3 3 No . 4
长 春师 范大 学学 报 ( 自然 科 学版 )
J o u r n a l o f C h a n g c h u n N o r ma l U n i v e r s ’ t y ( N a t u r a l S c i e n c e )
Y ∈ c [ o , 1 ] , x  ̄ y c o x ( t ) ≤ y ( t ) , t ∈[ 0 , 1 ] .
奇异半正定二阶边值问题的正解存在性
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Ke r s f e on n e y wo d : i d p i ti d x;p st e s l t n;c n ; sn u a e — o iie d f ie b u d r - au x o iv oui i o o e ig lr smi stv ei t o n a y v le p n
文 章 编 号 : 6 35 9 (0 8 0- 110 1 7-1 6 20 )20 4-6
奇异 半正 定 二阶 边 值 问题 的正 解 存 在 性
李 灵 晓 ,张义 宁
(.河 南科技大学 理学 院,河南 洛阳 1 4 10 ;2 70 3 .聊城大学 数学系 ,山东 聊城 220) 5 0 0
l O z( )一 z 1 ( )一 0
的格林 函数 , 可被 明确表示 为 其
… 一 t 1- ( -
一
正解 存在性 的研究 已有诸 多结 果.文献 E- 5 在 非 1 ] 线性 项 ,非 负 的前 提下 讨论 这 一 问题 , 献 I - 91 文 - 6 - 在 ,有负 的下 界 的情 形 下 讨 论 该 问题 及 其 特 征 值 问题 的正解 及多个 正解 的存在 性. 献 [0 l] 文 - ,1放松 1 该要 求 , 但是 要求 非线 性 项 .满 足 一定 的可 积 性 条 厂 件 , 限制 了结果 的运 用 . 文 献 [ 2 的启 发 , 文 这 受 - ] 1 本
od rs g l e p s ied f i o n ayv le rbe - () (, )fr <t 1 ( ) r e i ua smio i v e nt b u d r-au o lm- n r t i e p 一, z o < ,z O 一z( ) 0 1 一O wa tde .Th o l ertr {mih a en g t e ealwe a eitn ie ig lr ya =0 ssu i d en ni a em n g t k e ai l t v b o dt h v e s l s uai t o n v y n t t ,
正方程组正解的存在性
![正方程组正解的存在性](https://img.taocdn.com/s3/m/8ef7125b33687e21af45a9d0.png)
乡x )
。
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具有奇异性二阶微分方程正周期解的存在性
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具有奇异性二阶微分方程正周期解的存在性
张铁荟;马田田
【期刊名称】《工程数学学报》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】本文考虑周期边值问题u′′=f (t, u)+c(t)。
通过构造辅助Green函数及变量替换的方法,在较弱的条件下给出了方程正周期解的存在性。
【总页数】11页(P611-621)
【作者】张铁荟;马田田
【作者单位】济宁学院初等教育学院,山东济宁 273100;首都师范大学学报编辑部,北京 100048
【正文语种】中文
【中图分类】O175
【相关文献】
1.二阶微分方程组正周期解的存在性 [J], 陈伟
2.二阶微分方程唯一正周期解的存在性 [J], 杨丹丹
3.带阻尼项的奇异二阶微分方程正周期解的存在性 [J], 苗亮英
4.带阻尼项的奇异二阶微分方程正周期解的存在性 [J], 苗亮英;
5.带弱奇异项的二阶微分方程正周期解的存在性 [J], 苗亮英; 刘喜兰; 何志乾
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一类非线性二阶常微分方程Dirichlet问题正解的存在性
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一类非线性二阶常微分方程Dirichlet问题正解的存在性叶芙梅【摘要】本文研究了一类非线性二阶常微分方程Dirichlet边值问题{u''-a(t)u+f(t,u)=0,0<t<1,u(0)=u(1)=0正解的存在性,其中f:[0,1]×[0,∞)→[0,∞)连续,a(t):[0,1]→[0,∞)连续,主要结果的证明基于锥拉伸与压缩不动点定理.%In this paper,we study the existence of positive solutions for a class of nonlinear second-order Dirichlet problem {u"-a(t)u + f(t,u) =0,0 <t < 1,u(0) =u(1) =0,where f:[0,1]× [0,∞) → [0,∞) is continuous,a(t):[0,1]→ [0,∞) is continuous.The proof of the main results is based on the fixed-point theorem of cone expansion-compression.【期刊名称】《四川大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(054)003【总页数】4页(P463-466)【关键词】Dirichlet问题;锥;正解;存在性【作者】叶芙梅【作者单位】西北师范大学数学与统计学院,兰州730070【正文语种】中文【中图分类】O175.8正解的存在性,其中×[0,∞)→[0,∞)连续,a(t):→[0,∞)连续,主要结果的证明基于锥拉伸与压缩不动点定理.(2010 MSC 34B15, 34B18)常微分方程两点边值问题的可解性是学者们的研究热点,并已有许多重要结果[1-15].1994年研究了二阶常微分方程 Dirichlet 问题正解的存在性,基于其 Green 函数和锥拉伸与压缩不动点定理,得到如下结果:定理A 设f:[0,∞)→[0,∞)连续,g:[0,∞)→[0,∞)连续并且g(t)在(0,∞)的任意子区间上不恒为零.若f满足:(1) 超线性情形:,(2) 次线性情形:,则该问题至少存在一个正解.2003年,研究了二阶非线性 Dirichlet 边值问题正解的存在性,基于其Green函数G(t,s)=,并运用锥拉伸与压缩不动点定理,得到如下结果:定理B 设连续,M>0为常数.若f满足:,或,则该问题至少存在一个正解.文献[1,2]在对应问题是M=0或M为常数时研究了其正解的存在性.随后,这类问题又被许多学者研究和推广[3-7].现在,自然要问:当M为一个正函数a(t)时二阶Dirichlet问题正解的存在性如何?事实上,在常系数情形下可以通过计算得出相应的Green函数,并获得其正性和上下界,而构造变系数Dirichlet问题的Green 函数有一定的困难.基于上述工作,本文将构造一般的Green函数,并利用抽象函数的正性和单调性讨论Green函数的正性与上下界,然后运用锥拉伸与压缩不动点定理研究二阶常微分方程Dirichlet问题本文主要结果如下:定理1.1 设连续.连续,若f满足且(超线性情形),或且(次线性情形),则边值问题(1)至少存在一个正解.注1 在问题 (1)中,当a(t)≡0时本文定理直接退化为定理A; 当a(t)≡M,M>0为常数时,本文定理直接退化为定理B,因此定理1.1是定理A和定理B的直接推广. 而本文所取极限更加广泛, 推广了文献[1]的结论.设,其在范数下构成Banach空间.问题(1)有解u=u(t)当且仅当u是算子方程的解,其中G(t,s)表示边值问题的Green函数,即这里的,φ(t)是初值问题的唯一解,ψ(t)是初值问题的唯一解.注2 当a(t)=k2(k为常数)时,其Green函数及性质可参见文献[2];当a(t)=-k2(k为常数)时,其Green函数及性质可参见文献[8].引理设E是Banach空间,K⊂E是E中的一个锥.Ω1,Ω2是E的开子集,⊂Ω2.若全连续算子Ω1)→K满足且,或且,则A在\Ω1)上有一个不动点.引理2.2 φ(t),ψ(t)具有以下性质:(1) 严格单调递增,并且∀(2) 严格单调递增,并且∀.证明仅证明(1),证明(2)类似.以下分三步证明:第一步,存在σ∈(0,1),使得φ在(0,σ)上严格单调递增.在(0,σ)上,u″>0,显然φ在(0,σ)上严格单调递增.第二步,φ在(0,1)上不存在极大值.事实上,由第一步可知φ在(0,σ)上是正的、严格单调递增的.因此由极大值原理可知,φ在(0,1)上不存在极大值,并且φ在(0,1)上是非减的.第三步,φ在(0,1)上是单调递增的.反设不然.则存在,满足t1<t2,但φ(t1)=φ(t2).于是有.上式蕴含了.而由第一步和第二步可知,.因而φ″(t2)=a(t)φ(t2)>0.这与φ″(t2)=0矛盾.证毕.引理2.3 G(t,s)有以下性质:(1) G(t,s)>0,∀t∈(0,1),(2) G(t,s)≤G(s,s),∀t,s∈(0,1),(3) G(t,s)≥MG(s,s),∀,其中.定义锥,其中.由于G(t,s)≤G(s,s),∀.并且对u∈K有,所以s.进而由G(t,s)≥MG(s,s),∀,对u∈K,有.所以A(K)⊂K.容易验证A:K→K是全连续算子.则问题(1)的解等价于算子方程Au=u的不动点.超线性情形. 此时且∞.因为,故存在p1>0,使得对0≤u≤p1有f(t,u)≤ηu,其中η>0满足.因此,若,则.记.则.因为,故存在,使得对有f(t,u)≥μu,其中μ>0满足.记,.若,则有.因此.故.所以由引理2.1的(1)知算子A在中有一个不动点,并有.进而G(t,s)>0,对0<t<1有u(t)>0.次线性情形. 此时且.因为,故存在p1>0,使得对0<u≤p1有f(t,u)≥δu,其中δ>0满足.则对有.记.则.因为,故存在,使得对有f(t,u)≤λu,其中λ>0满足.考虑以下两种情况:(i) f有界,即存在N,对∀u∈(0,∞),f(u)≤N.取,使得对u∈K,及有.则.(ii) f无界.取,使得f(t,u)≤f(t,p2), 0<u≤p2.则对,有.综上所述,令,有.所以由引理2.1的(2)知算子A在\Ω1)中有一个不动点,故问题(1)至少存在一个正解.证毕.where ×[0,∞)→[0,∞)is continuous, a(t):→[0,∞)is continuous. The proof of the main results is based on the fixed-point theorem of cone expansion -compression.【相关文献】[1] Wang H Y. On the existence of positive solutions for semilinear elliptic equations in the annulus [J]. J Differ Equations, 1994, 109: 1.[2] Li Y X. Positive solutions of a second-order boundary value problems with sign-changing nonlinear terms [J]. J Math Anal Appl, 2003, 282: 232.[3] Ma R Y, Thompson B. Multiplicity results for second-order two-point boundary value problems with superlinear or sublinear nonlinearities [J]. J Math Anal Appl, 2005, 203: 726.[4] Jiang D Q, Liu H Z. Existence of positive solutions to second order Neumann boundary value problems [J]. J Math Res Exp, 2000, 20: 360.[5] 陆静. 用格林函数法求解二阶微分方程边值问题 [J]. 太原师范学院: 自然科学版, 2011, 10: 32.[6] 吴红萍. 二阶Dirichlet边值问题的正解 [J]. 甘肃科学学报, 2007, 19: 53.[7] Liu Z L, Li F Y, Multiple of positive solutions of nonlinear boundary problems [J]. J Math Anal Appl, 1996, 203: 610.[8] Jiang D Q, Liu H Z, Xu X J. Non-resonant singular fourth-order boundary value problems [J]. Appl Math Lett, 2005, 18: 232.[9] 达举霞, 韩晓玲. 三阶非线性微分方程边值问题正解的存在性 [J]. 四川大学学报:自然科学版, 2016, 53: 1177.[10] Gao T, Han X L. Positive solutions of three-order ∞-point boundary value problems [J]. J Sichuan Univ: Nat Sci Ed (四川大学学报:自然科学版), 2016, 53: 47.[11] 张海燕, 李耀红. 一类高分数阶微分方程积分边值问题的正解 [J]. 四川大学学报:自然科学版, 2016, 53: 512.[12] 周韶林, 吴红萍, 韩晓玲. 一类四阶三点边值问题正解的存在性 [J]. 四川大学学报:自然科学版, 2014, 51: 11.[13] Ma R Y. Multiplicity of positive solutions for second-order three-point boundary value problems [J]. Comput Math Appl, 2000, 40: 193.[14] 郭大钧. 非线性泛函分析 [M]. 济南:山东科学技术出版社, 1985.[15] 马如云. 非线性常微分方程非局部问题 [M]. 北京: 科学出版社, 2004.。
一类二阶奇异半正边值问题正解的存在性
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一类二阶奇异半正边值问题正解的存在性
李兴昌;赵增勤
【期刊名称】《应用泛函分析学报》
【年(卷),期】2009(011)002
【摘要】通过构造一个特殊的锥,利用范数形式的锥拉伸不动点定理,研究了一类二阶奇异半正Sturm-liouville边值问题,得到了其C1/p[0,1]正解存在的一个判定方法.
【总页数】6页(P164-169)
【作者】李兴昌;赵增勤
【作者单位】曲阜师范大学数学科学学院,山东,曲阜,273165;曲阜师范大学数学科学学院,山东,曲阜,273165
【正文语种】中文
【中图分类】O175.8
【相关文献】
1.一类二阶奇异半正边值问题的正解的存在性 [J], 孙艳梅
2.半正奇异边值问题二阶脉冲微分方程正解的存在性 [J], 高云风;闫宝强
3.半正奇异Dirichlet边值问题二阶脉冲微分方程正解的存在性 [J], 高云风;闫宝强
4.一类分数阶奇异半正脉冲微分方程边值问题正解的存在性 [J], 仝荣;胡卫敏
5.一类半正奇异二阶三点边值问题正解的存在性 [J], 魏嘉;王静
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二阶奇异边值问题正解的存在性
![二阶奇异边值问题正解的存在性](https://img.taocdn.com/s3/m/c5e8a93215791711cc7931b765ce05087732754f.png)
二阶奇异边值问题正解的存在性
谭琼华;刘冬元
【期刊名称】《喀什师范学院学报》
【年(卷),期】2005(26)6
【摘要】利用不动点指数理论对P-Laplacian算子建立了正解的存在性定理.【总页数】5页(P3-7)
【作者】谭琼华;刘冬元
【作者单位】南华大学,数理学院,湖南,衡阳,421001;南华大学,数理学院,湖南,衡阳,421001
【正文语种】中文
【中图分类】O175.14
【相关文献】
1.二阶奇异周期边值问题的正解的存在性 [J], 汤宇
2.一类奇异二阶三点边值问题正解的存在性 [J], 魏嘉;王静
3.二阶奇异Neumann边值问题正解的存在性 [J], 何文魁
4.奇异二阶Neumann边值问题正解的存在性 [J], 何志乾
5.一类二阶奇异边值问题单调递减正解的存在性 [J], 蔡白光;陈丽
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S e p t . 2 01 5
第9 卷 第3 期
V0 1 . 9 No . 3
一
类二 阶奇异半 正方 程组正解 的存在性
王 峰 , 张辉 明
( 1 . 江苏联 合职业技 术 学院 盐城机 电分 院基础部 , 江 苏 盐城
2 2 4 0 0 5 ; 2 . 东南大学 数 学系, 江苏 南京
2
伊 犁师范 学 院学报 ( 自然科 学版 )
2 0 1 5 年
c f ( t , u , ≤ 厂 O , C U , ≤c f ( t , M , ,C A 3 g ( t , M , ≤g O , C U , < - c g ( t , M , ,
2 1 0 0 1 8 )
摘 要: 讨论 了二阶非线性 常微分方程组的边值 问题 , 在合适 的条件下 , 通过把所研 究的问题 转化 为相 应 的全连 续 算子 的 不动 点 问题 , 利 用锥 拉 伸与锥 压 缩 不动 点定理 获得 了其正 解的 存在性 . 关键词: 二阶常微分方程组; 边值问题 ; 不动点定理 ; 正解 中图分类号 : 01 7 5 . 1 4 ; 01 7 5 . 8 文献标识码 : A 文章编号: 1 6 7 3 —9 9 9 x( 2 o 1 5 ) 0 3 —0 o 0 1 —0 5 本文考虑二阶超线性奇异半正方程组边值问题
c f ( t , u , (厂 ( £ , u , c ≤c f ( t , u , ,C A 4 g ( t , u , ≤g , u , ≤c g ( t , M , ) .
( ) 』 。 ‘ P 一 出= r 1 > o , , 0 g 一 = r 3 > 0 , . 『 。 s L 厂 , 1 , 1 ) + P + ] = r : < 1, f o ' s [ g ( s , l , 1 ) + g + 】 出= r < ,
2 0 1 5年 9月
伊 犁师 范学 院学 报 ( 自然 科 学 版 )
J o u r n a l o f Y i l i N o r ma l U n i v e r s i t y ( N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n )
P ,9 : ( 0 , 1 ) - - -  ̄ ( - w, + 。 。 ) 是£ 一可 积 的.
近年来 , 对 于 单 个方 程 边 值 问 题 的研 究 , 无论是二阶 、 三 阶 或 是高 阶 的情 形 , 结 果 都 比较 丰 富 , 如 文献 [ 1 ~ 6 ] 研 究 了一 些 非线 性 奇异 边值 问题 的正解 存 在性 , 但 对 于超 线性 奇 异半 正 方程 组 的研究 结果 还 很少 , 如
f ( t , 0 , 1 ) >0, f ( t , 1 , 0 ) > 0, g ( t , 0 , 1 ) > 0, g ( t , 1 , 0 ) >0, t ∈ ( 0 , 1 ) ,
并 且 有, 0 1 ( s , 1 , 1 ) d  ̄ - b . f o s g ( s , 1 , 1 ) 均 收 敛, m a x { r < 击, m > l , 其 中 ,
收稿 日期 : 2 0 1 5 — 0 4 — 0 1
I硷 项 目 : 江苏省“ 十二 五 ” 教 育科研规划 立项课题 ( S J 一 9 8 0 ) ; 江苏省 高校 “ 青蓝工程 ” 资助项 目
作者简介 : 王峰 ( 1 9 8 1 ~) , 男, 江 苏盐城人 , 硕士 , 讲 师, 研 究方 向: 非线性泛函分析.
『 _ I t "
, , ( f ) ) + p ,
{ - 1 3 " ( = g , O ) , ) ) + q ) ,0 < t < 1 ,
( 0 ) =“ ( 1 ) = ( 0 ) = ( 1 ) = o ,
( 1 )
的正解存在 性 , 其 中 g : ( 0 , 1 ) x [ o , + ∞ ) x [ o , + o 。 ) 一『 0 , + 。 。 )是 连 续 的 , 并且 可能在 t = 0 , 1处 奇 异 ,
ห้องสมุดไป่ตู้
文献 [ 7 - 9 ] . 当 g 非负 , 奇异且 p ( £ ) , q ( t ) 变号时 , 本文用范数形式 的锥拉伸与锥压缩不动点定理得出了一类 二阶超线性奇异半正方程组在两点边值条件下正解的存在性结果. 锥理论的有关概念与 I 生 质见文献[ 1 0 ] .
1 准备工作
取 : c ( [ 0 , l 】 ; R ) x c ( [ 0 , 1 ] ; R ) , 这里 尺是实数集, 对于 中任意元素定义: , v ) e X , I I , v ) l l = I l u l I + l , f l u l I = m af u ( t ) 『 ' I l I l = m f f , 则 是一B a n a c h 空间.
G , = { : :
和 函数
=
( 2 )
( 3 )
’
为 了方便起 见 , 我们 列 出本 文使 用 的假设 :
) V ( t , , ∈ ( 0 , 1 ) x [ o , + 。 。 ) x [ o , + 。 。 ) , 存在常数 A > > i ( / =1 , 2 , 3 , 4 ) 使V c ∈ ( 0 , 1 ) ,
x a x
, .
。 .
…
.
令
J P = { ( “ , ∈ j ≥ 圭 l J “ I 且 ( ≥ 兰 I I , V t E [ 0 , 1 】 } ,
则 容 易验 证 P是 中的锥 . 下 面 引入 U = 0满 足边 值条 件 u ( 0 ) = ( ”=0的 G r e e n 函数