一类新型抽象二阶积-微分方程两点边值问题
2013-10-24王红卫
王 红 卫
(中国石油大学 理学院,山东 青岛 266580)
一类新型抽象二阶积-微分方程两点边值问题
王 红 卫
(中国石油大学 理学院,山东 青岛 266580)
利用新的积分和微分不等式研究了一类新型抽象二阶积-微分方程的两点边值问题解的存在唯一性,给出了解的隐式迭代序列和误差估计式.
积-微分方程;单调迭代方法;微分和积分不等式
考虑Banach空间E中非线性二阶积-微分方程两点边值问题:
(1)
其中:t∈I=[0,1],x0,x1∈E,f,g∈C[I×E,E],k(t,s)∈C[D,R+],R+=[0,+),D={(t,s)∈R2:0≤s≤t≤1},k0=max{k(t,s):(t,s)∈D}.
设E是实Banach空间,P是E中的一个锥,P在E中定义半序“≤”,即:x,y∈E,x≤y⟺y-x∈P.
称Banach空间E中的锥P为正规的,如果θ≤x≤y,则‖x‖≤NP‖y‖,其中NP称为P的正规常数.设E*是E的共轭空间,P*={φ∈E*|φ(x)≥0,∀x∈P}称为P的共轭锥,显然有x∈P⟺∀φ∈P*,φ(x)≥0.
由文献[1]知,不失一般性,设正规常数NP=1.

文献[2][3]讨论了两点边值问题解的存在性,但这些结果无一不使用了空间的某些紧性条件,并且没有给出解的迭代逼近和相应的误差估计.目前,关于两点边值问题(1)的研究并不多见,而有关的研究中同样也用到了某种紧性条件,并且不能得到解的存在唯一性及逼近解的迭代序列的误差估计.
此处是在没有使用任何紧性条件的前提下,利用单调迭代方法和积-微分不等式理论研究Banach空间中一类新型非线性二阶积-微分方程两点边值问题的解的存在性和唯一性,并且给出了单调收敛迭代序列和误差估计式.
1 引 理
引理1 设E是实Banach空间,P是空间E中的锥,u∈C2[I,E],若存在常数M>0使得
u″≤Mu(t),u(0)≥θ,u(1)≥θ
成立,则u(t)≥θ,t∈I.
引理2[4]设x(t):I→E连续,则对任意的a∈I,下面成立:


显然有下面命题:

2 主要结果及证明
方便起见,列出下面的基本假设:
(H1) (i)存在u0∈C2[I,E],使得下……