时滞微分方程弱解的最终可微性
2011-03-27王惠玲王文彧
王惠玲, 王文彧
(山西农业大学信息学院,山西晋中 030800)
考虑如下形式的时滞微分方程:

其中

和

虽然(ADDE)弱解的最终可微性看起来是一个自然的问题,但在这个课题的研究上,仅发现了几篇文献[1-4]。而文献[2-4]都作用在Lp空间上,考虑了在标准X值函数空间上T(t)是解析和Φ是无界(但在某些意义下关于 A相对有界)的情况。而文献[5]是作用在C([-1,0],X)空间上,且较文献[2-4]而言,在 Φ上有较强的假设,即Φ有界,但在T(t)上的条件却是最优的。它利用A的预解式显得表达出了半群VΦ的生成元的预解式,再根据文献[6]的定理2.4.7得到VΦ的最终可微性,进而由 VΦ的最终可微性推出(ADDE)弱解的最终可微性。
文中继续探讨(ADDE)弱解的最终可微性问题,也就是相应于任一初始值f,(ADDE)的弱解是否在[t0,∞)对某个t0是(ADDE)的古典解。文中仍然假定Φ有界,但T(t)立刻可微和Φ的值域R(Φ)⊂D(A)中,在这些条件下,直接利用可微性的定义来讨论(ADDE)的弱解u(t)对某个t0的最终可微性。
考虑时滞微分方程(ADDE),假定A生成X上的一个C0半群{T(t):t≥0},Φ:C([-1,0],X)→X是一个有界线性算子。
为了通过半群的方法解决(ADDE),我们引入相应的C([-1,0],X)空间上的时滞微分算子(BΦ,D(BΦ)),定义为:


定理 1[7]定义(1)中的算子 BΦ生成C([-1,0],X)空间上的强连续半群{VΦ(t):t≥0}。
半群{VΦ(t):t≥0}有下面的平移性质:

下面的命题总结了VΦ与(ADDE)弱解之间的关系,并证实了(ADDE)是适当的。
命题1[5]f∈C([-1,0],X),定义

1)u是(ADDE)的唯一弱解。
2)如果 f∈D(BΦ),那么u是(ADDE)的一个古典解。
3)如果u′(t)对某个t≥0存在,那么u(t)∈D(A)且u′(t)=Au(t)+Φ ut成立。
定理2 时滞微分方程(ADDE),A生成X上的一个立刻可微半群{T(t):t≥0},Φ:C([-1,0],X)→X有界,且Φ的值域R(Φ)⊂D(A),则时滞微分方程(ADDE)的弱解最终可微。
证明:由命题知(ADDE)的弱解为……
