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奇异(k,n-k)共轭多点边值问题方程组的正解

2011-12-28江卫华陈志红

河北科技大学学报 2011年4期
关键词:边值问题不动点共轭

江卫华,陈志红

(河北科技大学理学院,河北石家庄 050018)

奇异(k,n-k)共轭多点边值问题方程组的正解

江卫华,陈志红

(河北科技大学理学院,河北石家庄 050018)

对固定的1≤k≤n-1,运用锥拉伸与锥压缩不动点定理,研究了具有奇性的(k,n-k)共轭多点边值问题方程组正解的存在性。

奇异;(k,n-k)共轭多点边值问题;正解;不动点定理

在文献[1]中,蒋达清等对奇异(k,n-k)共轭2点边值问题

进行了讨论,并在超线性和次线性的条件下,运用锥拉伸与锥压缩不动点定理,得出了该方程的正解存在性。在文献[2]中,蒋达清又对此问题进行了更进一步的研究,给出了格林函数的精确表达式。

在文献[3]中,张国伟等应用不动点指数理论,得到了奇异(k,n-k)共轭边值问题(-1)n-kφ(n)(x)=h(x)f(φ(x)),0<x<1,n≥2,1≤k≤n-1分别在边界条件:

下正解的存在性结果。对方程组的研究也已有很多结果,读者可参见文献[4]—文献[9],但对(k,n-k)共轭多点边值问题方程组的研究,据笔者所知还未有结论。

受到以上文献的启发,笔者讨论多点奇异(k,n-k)共轭边值问题方程组

下面的锥拉伸与锥压缩不动点定理,是本文的关键定理,其证明可见文献[7]。

1 主要引理

引理1[2]方程(1)的格林函数为

引理4[3]假设Ⅰ)、Ⅱ)成立,则算子T为全连续算子。

证明 要证T为全连续算子,只需证明T1,T2全连续。下面给出T1全连续的证明,记作

于是T1=A1+A2,由文献[2]知A1为全连续算子,易见A2为全连续算子,所以T1全连续。用类似的方法,可以得出T2全连续。所以算子T为全连续算子。

2 主要结果

所以,由式(6)、式(7)和定理1知,算子T在P∩(¯Ω2\Ω1)中有1个不动点。证毕。

注:考虑函数f1(x,y)=|sin(x+y)|+|cos(x+y)|,f2(x,y)=e-(x+y),显然,当(x,y)∈[0,+∞]×[0,+∞]时,函数连续、非负,且满足假设条件Ⅳ)。

[1] JIANG Da-qing,LIU Hui-zhao.Existence of positive solutions to(k,n-k)conjugate boundary value problems[J].Kyushu J Math,1999,53(1):115-125.

[2] 蒋达清.奇异(k,n-k)共轭边值问题的正解[J].数学学报(Acta Mathematica),2001,44(3):541-548.

[3] 张国伟,孙经先.奇异(k,n-k)多点边值问题的正解[J].数学学报(Acta Mathematica Sinica),2006,49(2):391-398.

[4] XI Shou-liang,JIA Mei,JI Hui-Peng.Positive solutions of boundary value problems for systems of second-order differential equations with integral boundary condition on the half-line[J].Electronic Journal of Qualitative Theory of Differential Equations,2009,31:1-13.

[5] HU Ling,WANG Liang-long.Multiple positive solutions of boundary value problems for systems of nonlinear second-order differential equations[J].J Math Anal Appl,2007,335:1 052-1 060.

[6] JIANG Wei-hua,CHEN Zhi-hong.Positive solutions for systems of two-point(k,n-k)conjugate boundary value problems[A].2010 First International Conference on Cellular,Molecular Biology,Biophysics and Bioengineering[C].[s.L.]:[s.n.]2010.420-422.

[7] KRASNOSELSKII M.Positive Solutions of Operator Equations[M].Groningen:Noordhoof,1964.

[8] 王 斌,江卫华,黄晓芹,等.带有p-Laplacian算子的二阶微分方程组多个正解的存在性[J].河北科技大学学报(Journal of Hebei University of Science and Technology),2011,32(1):15-19.

[9] 董士杰,周长杰.带p-Laplacian算子时滞微分方程多点边值问题的正解[J].河北科技大学学报(Journal of Hebei University of Science and Technology),2010,31(5):385-389.

Positive solutions to system of singular(k,n-k)conjugate multi-point boundary value problems

JIANG Wei-hua,CHEN Zhi-hong
(College of Sciences,Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang Hebei 050018,China)

As 1≤k≤n-1,by using the fixed-point theorem of cone expansion and compress,the existence of positive solutions to a system of singular(k,n-k)conjugate multi-point boundary value problems is studied.

singular;(k,n-k)conjugate multi-point boundary value problem;positive solutions;fixed-point theorems

O121

A

1008-1542(2011)04-0303-05

2011-03-06;责任编辑:张 军

江卫华(1964-),女,河北邯郸人,教授,博士,主要从事应用泛函分析、常微分方程边值问题方面的研究。

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