第
38
卷
2002
年第
3
期
Vo
1.
38
2α
)2
No.3
西北师范大学学报(自然科学版)
Jo
山
nal
of
Northwest
Nonnal
University
(Natural
Sc
ience)
5
Banach
空间一阶常微分方程的整体解
汪璇
(西北师范大学数学与信息科学学院,甘肃兰州
I
73
腑的
摘
要:讨论了在无限区间上
Banach
空间中的常微分方程初佳问题的整体解的存在性.对于初佳问题,采用上下解
的单调迭代方法求解.针对无限区间的特点,采用适当的迭代程序,在较弱的条件下,获得了整体解的一些存在性与
唯一性结果,并给出了在一阶非线性偏微分方程中应用的例子.
关键词
Banach
空间常微分方程;上下解;整体解;羊调迭代方法
中图分类号
0175.15
文献标识码
:A
文章编号∞
1-988X
(2
仪)2
)03α
J0
5-06
Global solutions for first order ordinary differential equations
in Banach spaces
WANC Xuan
(Co
llege
of
Mathematics
and
Inforrnation
Sc
ience
,
Northwest
Norrnal
University
,
Lanzh
ou
73
即
70
,
Gansu
,
China)
Abs
缸
.ad:
咀
le
existence of global solutions is discussed
for
ordinary differential equations of infinite interval in 8anach
spaces. Upper-lower solutions method and monotone iterative technique are applied
ωinitial
value problem.
8y
use of
proper iterative process which
pointsωthe
specialties
of
infinite iterval, some existence and unique results are obtained
under weaker conditions.
At
由
e
same time , an applied e
xan1
ple for first order nonlinear partial differential equations is
gIven.
Key
WI
啊
o
地
ordinary
diffe
伽注
b
白
ren
臼
n
川
l
i
巾
t
怡
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百
tiv
而
e
te
优
c
阳
hn
让
i
甲甲
le
e
设
E
为
8anach
空间
,
j(t
,
x):[O
,
∞)
x
E
一→
E
为连续映射,考虑
E
中无限区间
[0
,∞)上常微
分方程初值问题
(i(t)=f(tJ(t))
,
OU
〈∞,
u(O) =
Xo
( 1 )
解的存在性.目前关于
E
中初值问题的研究大都
是在有限区间上进行的,元限区间
[0
,∞)的整体存
在性结果很少,仅见于文献[
1
]、[
2 ]
.由于无限
区间的非紧性,有限区间的存在性结果很难推广到
元限区间上,文献[
1
]与文献[
2
]相应的结果是在
附加了非常强的限制条件下得出的.在本文中,我
们的目的是在较弱的条件下,把有限区间的结果推
广到元限区间,使用的方法是上下解的单调迭代方
法.无限区间上的单调迭代与有限区间上的单调迭
代有很大差异,证明迭代的收敛性更为困难.我们
的迭代是在
Fréchet
空间
C([O
,
∞),
E)
中进行的.
收稿日期:
2002-01-15
1
基本引理
设
E
为
8anach
空间
,
P
为
E
中的闭凸锥,则
可由
P
引出
E
中的序关系
e~x~y
Ç:>
y-x
ε
P
,
使
E
按~构成有序
8anach
空间.此时
P
=
/x
ε
E'x~ef
称为
E
的正元锥
.
E
中的闭凸锥
P
称为
正规锥是指:存在常数
N>O
,
使得当
e~x~y
时,有
'lxll~Nllyll
,
其中
N
称为正规常数.闭凸
锥
P
称为正则锥是指
E
中的任何单调有界序列
均收敛,正则锥必是正规的[
3)
设 r
为
E
的共扼空间
,
P
为
E
中的闭凸锥,
称
r
中的
p*
=
/ψε
E*'
ψ
(x)~O
,
x
ε
pf
为
P
中
的共扼锥.关于共扼锥有下列结果:
引理
1
[3)
设
E
为Banac
h
空间
,
P
为
E
中的闭
凸锥
,
x
ε
E
,
则
x~
θ
,且对
Vψεp
铃,
ψ
(x)~O.
引理
2[4)
设
E
为
8anach
空间
,
P
为
E
中的
作者简介:汪璇(l肝
3
一)
,女,山东临清人,讲师,硕士.主要研究方向为非线性常微分方程.