Файл: Некоторые теоремы разрешимости нелинейных уравнений второго рода и их приложения к уравнениям с сингулярными интегралами.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.03.2024
Просмотров: 22
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
равномерно ограничена в .
Из (3) также следует, что последовательность ограничена в , . Значит, существует подпоследовательность , , , которая слабо сходятся в пространстве к , , и
Из построения следует, что стремится к по норме в . Значит, есть слабый предел .
Используя монотонность , получим, что , т. е. что есть решение уравнения из .
Замечание 1.3. Единственность решения, как и в предыдущей теореме, следует, если
или строго монотонны по .
Следствие 1. 3. Если для существует обратная функция
,
которая удовлетворяет условиям теоремы 1.3, то уравнение (I) сводится к (II) и уравнение (I) имеет решение в соответствующем .
2. Применение к нелинейным уравнениям с сингулярными интегралами
Обозначим через линейные сингулярные интеграль-ные операторы
,
,
где γ - единичная окружность на комплексной плоскости, функция , принадлежит и симметрична относительно своих аргументов.
Лемма 2.1. Операторы ограничены и положительны при и
Положительность оператора получается непосредственно из разложения
Для оператора непосредственно имеем
откуда следует, что
Ограниченность операторов известна из классической теоремы Рисса (см., напр., [7]). Ограниченность снизу прямо следует из
которое получается непосредственно, разлагая в ряд Лорана на единичной окружности .
Замечание 2.1. Некоторая формула обратимости имеет место и для оператора при , а именно
Это обращение следует из
Оператор удовлетворяет всем условиям, накладываемым на оператор в теоремах предыдущего параграфа. Поэтому теоремы 1.1 – 1.3 останутся справедливыми, если в них оператор заменить на . Только оператор не является строго монотонным, поэтому для получения единственности строгая монотонность накладывается на функцию .
Поскольку оператор
самообратим, то теоремы 1.1 - 1.3 применимы и для уравнения (I).
Оператор в общем случае не ограничен в снизу, поэтому в теореме 1.2 нельзя заменить на . Но если взять , то такой ограничен снизу в некотором подпространстве Функция из принадлежит , если имеет место
,
т.е. при разложении в тригонометрический ряд .
Поскольку правая часть g уравнения (I) можно полагать , то уравнение (I) при можно исследовать в таких подпространствах. Сопряжённым для в тоже является ( ), поэтому в теореме 1.2 можно считать .
Применять теоремы 1.1-1.3 можно и к линейным сингулярным операторам. Но такие операторы обычно изучаются в пространствах действительных функций и для них получены более «хорошие» результаты.
ЛИТЕРАТУРА
С. 88-92.
Из (3) также следует, что последовательность ограничена в , . Значит, существует подпоследовательность , , , которая слабо сходятся в пространстве к , , и
Из построения следует, что стремится к по норме в . Значит, есть слабый предел .
Используя монотонность , получим, что , т. е. что есть решение уравнения из .
Замечание 1.3. Единственность решения, как и в предыдущей теореме, следует, если
или строго монотонны по .
Следствие 1. 3. Если для существует обратная функция
,
которая удовлетворяет условиям теоремы 1.3, то уравнение (I) сводится к (II) и уравнение (I) имеет решение в соответствующем .
2. Применение к нелинейным уравнениям с сингулярными интегралами
Обозначим через линейные сингулярные интеграль-ные операторы
,
,
где γ - единичная окружность на комплексной плоскости, функция , принадлежит и симметрична относительно своих аргументов.
Лемма 2.1. Операторы ограничены и положительны при и
Положительность оператора получается непосредственно из разложения
Для оператора непосредственно имеем
откуда следует, что
Ограниченность операторов известна из классической теоремы Рисса (см., напр., [7]). Ограниченность снизу прямо следует из
которое получается непосредственно, разлагая в ряд Лорана на единичной окружности .
Замечание 2.1. Некоторая формула обратимости имеет место и для оператора при , а именно
Это обращение следует из
Оператор удовлетворяет всем условиям, накладываемым на оператор в теоремах предыдущего параграфа. Поэтому теоремы 1.1 – 1.3 останутся справедливыми, если в них оператор заменить на . Только оператор не является строго монотонным, поэтому для получения единственности строгая монотонность накладывается на функцию .
Поскольку оператор
самообратим, то теоремы 1.1 - 1.3 применимы и для уравнения (I).
Оператор в общем случае не ограничен в снизу, поэтому в теореме 1.2 нельзя заменить на . Но если взять , то такой ограничен снизу в некотором подпространстве Функция из принадлежит , если имеет место
,
т.е. при разложении в тригонометрический ряд .
Поскольку правая часть g уравнения (I) можно полагать , то уравнение (I) при можно исследовать в таких подпространствах. Сопряжённым для в тоже является ( ), поэтому в теореме 1.2 можно считать .
Применять теоремы 1.1-1.3 можно и к линейным сингулярным операторам. Но такие операторы обычно изучаются в пространствах действительных функций и для них получены более «хорошие» результаты.
ЛИТЕРАТУРА
-
Brézis H., Browder F.E. Some new result about Hammerstein equations. //Bull. Amer. Math. Sosiety. 1974. V. 80. P. 567-572. -
Brézis H., Browder F.E. Nonlinear integral equations and systems of Hammerstein type. //Advances in Mathematics. 1975. V.18. P. 115-147. -
Brézis H., Browder F.E. Maximal monotone operators in nonreflexive Banach spaces and nonlinear integral equations of Hammerstein type. //Bull. Amer. Math. Sosiety. 1975, V. 81. P. 82-88. -
Вайнберг М. М. Вариационный метод и метод монотонных операторов. -М.: Наука. 1972, –416 с. -
Магомедов Г.М., Ханикалов Х.Б. Теоремы разрешимости нелинейных уравнений второго рода и некоторые приложения. // Доклады AH СССР. 1983. Т.270. №5. С.1051-1053. -
Магомедов Г.М., Ханикалов Х.Б. Исследование некоторых нелинейных уравнений второго рода с сингулярными интегралами. // Вестник ДГУ. 1999. Вып. 1. С.59-64.
Ханикалов Х.Б. Об одном подходе к исследованию уравнений типа Гаммерштейна. // Актуальные проблемы математики и смежные вопросы ( труды межвузовского семинара), Махачкала, ФГБОУ ВПО «ДГТУ», 2015.
С. 88-92.
-
Гахов Ф.Д. Краевые задачи. -М.: Наука. 1963. –624 с.