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一类具多偏差变元的p-Laplacian中立型Rayleigh方程的周期解

2012-12-22董冉冉尹红云张道祥

董冉冉,尹红云,张道祥

(安徽师范大学数学与计算机科学学院,安徽芜湖 241000)

一类具多偏差变元的p-Laplacian中立型Rayleigh方程的周期解

董冉冉,尹红云,张道祥

(安徽师范大学数学与计算机科学学院,安徽芜湖 241000)

利用广义的Mawhin重合度理论研究了一类具多偏差变元的p-Laplacian中立型Rayleigh方程的ω-周期解问题,并得到了周期解存在的充分条件.

周期解;中立型Rayleigh方程;偏差变元

0 引 言

中立型泛函微分方程吸引着众多学者的研究兴趣[1-4],主要因为它能够为诸如生物、电子、机械和经济等众多领域提供良好的数学模型,以及对其研究具有重要的理论意义.特别地,人们近年来开始关注具偏差变元的p-Laplacian中立型Rayleigh方程[5-6].文[5]利用拓扑度理论和一些分析技巧研究了具一个偏差变元的p-Laplacian中立型Rayleigh方程(φp((x(t)-cx(t-σ))′))′+f(x′(t))+g(x(t-τ(t)))=e(t).而文[6]则将这种类型的方程(φp((x(t)-cx(t-σ))′))′+f(x′(t))+α(t)g(x(t-τ(t)))=e(t)转化为一个二维系统,进而利用Mawhin重合度理论讨论了其周期解.

本文在[5-6]的基础上进一步研究了一类具多偏差变元的p-Laplacian中立型Rayleigh方程:

1 预备知识

为叙述方便,首先引入以下记号:

下面介绍广义的Mawhin重合度理论(Extension of Mawhin's continuation theorem).

定义1[7]设X,Z是两个Banach空间,其模分别为‖·‖X,‖·‖Z.如果连续算子M:X∩domM→Z满足:(i)ImM:=M(X∩domM)是Z的一个闭子集;(ii)KerM:={x∈X∩domM:Mx=0}与Rn(n<∞)是线性同构的.则称M是拟线性的.

定义2[4,7]设Ω⊂X是有界开集,其原点θ∈Ω.称Nλ→Z,λ∈[0,1]在上是M-紧的,如果存在Z的子集Z1满足dimZ1=dimKerM,并且算子R:×[0,1]→X2是连续紧的使得对λ∈[0,1]有

(a)(I-Q)Nλ)⊂ImM⊂(I-Q)Z,

(b)QNλx=θ,λ∈(0,1)⇔QNx=θ,∀x∈Ω,

(d)M[P+R(·,λ)]=(I-Q)Nλ,λ∈[0,1],

其中X2是KerM在X中的补空间,即X=KerM⊕X2;投影算子P,Q满足ImP=KerM,ImQ=Z1,N=N1,Σλ={x∈:Mx=Nλx}.

引理1[4,7]设X,Z是两个Banach空间,其模分别为‖·‖X,‖·‖Z,且Ω⊂X是一个非空有界开集.若M:X∩domM→Z是拟线性的,Nλ→Z,λ∈[0,1]在上是紧的.并假设下列条件成立:

(H1)Mx≠Nλx,∀(x,λ)∈∂Ω×(0,1);

(H2)QNλx≠0,∀x∈KerM∩∂Ω;

(H3)deg{JQN,Ω∩KerM,0}≠0,J:ImQ→KerM是同构映射.

则方程……

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