多参数n阶α次积分半群的预解集
2020-07-01毕伟
毕 伟
(延安大学 学术期刊中心,陕西 延安 716000)
在算子半群理论中,预解集是各类算子半群研究的重要内容。2014年,张明翠等[1,2]提出了单参数n阶α次积分C半群的定义并研究其相关性质;赵丹丹等[3,4]给出了双参数n阶α次积分C半群的概念及其预解集的性质。根据上述文献,本文给出多参数n阶α次积分半群的预解集的定义,并研究其预解式的一些性质。
1 预备知识
在本文中,N表示自然数集,X为无限维的复Banach空间,B(X)是X上有界线性算子全体所成的Banach代数,D(A)为线性算子A的定义域,在全文中规定所有n∈N,m∈N,α≥0。
JnT(t)表示T∈C(「0,+∞),X)的n次积分,即
T=0当且仅当存在n>0使得
JnT(t)=0,t≥0。
定义1[5]设n∈N,α≥0,{T(t1,t2,…,tm)}t1,t2,…tm≥0⊂B(X)强连续,若存在线性算子A=(A1,A2,…,Am)使得(1)~(3)式成立:
(1)∀x∈X,t1,t2,…,tm≥0,
JnT(t1,t2,…,tm)x∈D(A),
AJnT(t1,t2,…,tm)x;
(2)∀x∈D(A),t1,t2,…,tm≥0,
JnT(t1,t2,…,tm)Ax;
(3)T(t1,t2,…,tm)=
T(t1,0,…,0)T(0,t2,…,0)…T(0,0,…,tm)。
当α=0时,{T(t1,t2,…,tm)}t1,t2,…,tm≥0称为多参数n阶强连续算子半群。
2 主要结果
定义2 若R(λ,(A1,A2,…,Am))=λn-1(λn-(A1,A2,…,Am))-1有定义在Banach空间X上的有界逆算子,则称λ为多参数n阶α次积分半群{T(t1,t2,…,tm)}t1,t2,…,tm≥0的次生成元A=(A1,A2,…,Am)的正则点,R(λ,(A1,A2,…,Am))为A=(A1,A2,…,Am)的预解式,全体正则点称为A=(A1,A2,…,Am)的预解集,记为
定理1 设n∈N,α≥0,{T(t1,t2,…,tm)}t1,t2,…,tm≥0为X上的多参数n阶α次积分半群,闭线性算子A=(A1,A2,…,Am)为其次生成元,且D(A)⊂X,如果有
{λn|Reλ>max{ω,0}}⊂
∀(a1,a2,…,am)∈Rm,ω∈R,那么下式成立:
R(λ,(A1,A2,…,Am))x=
∀x∈X,t≥0。
证明A=(A1,A2,…,Am)是X上的多参数n阶α次积分半群的次生成元,且Reλ>max{ω,0},x∈X,则有
并且
对于固定转速离心压缩机(简称压缩机)流量、压力关系见图1。当流量降至Q1,操作点移至S1,压缩机发生喘振工况,叶轮和扩散器开始出现倒流,出口压力降低,噪音和振动发生,压缩机失去维持稳定操作的能力。严重的喘振可能导致压缩机机械密封、轴承及叶轮的损坏,造成不可挽回的经济损失。对于离心式压缩机,启动、停车、以及入口介质的压力、温度、比热、摩尔质量和压缩系数等任何参数发生变化,都可能使压缩机操作点到达S1,引起压缩机的喘振。在喘振系统设计时,通常通过设定喘振控制点S2(图1)和喘振实际发生点之间的安全余量来为喘振调节系统提供反应、调节时间。
那么由∀(a1,a2,…,am)∈Rm,令
如果x∈D(A),可得
(A1,A2,…,Am))xdt=
所以有
λn-1(λn-(A1,A2,…,Am))-1x,∀x∈X,
即R(λ,(A1,A2,…,Am))x=
定理2 令A=(A1,A2,…,Am):D(A)→X是多参数n阶α次积分半群的次生成元,
R(λ(A1,A2,…,Am))为A=(A1,A2,…,Am)的预解式,则有:
R(λ,(A1,A2,…,Am))λ1-n-
R(μ,(A1,A2,…,Am))μ1-n=
R(λ,(A1,A2,…,Am))R(μ,(A1,A2,…,Am))·
(μn-λn)λ1-nμ1-n。
证明由R(λ,(A1,A2,…,Am))=
(μn-(A1,A2,…,Am))-1(μn-
(A1,A2,…,Am))R(λ,(A1,A2,…,Am))=
(μn-(A1,A2,…,Am))-1(μn-λn+λn-
(A1,A2,…,Am))R(λ,(A1,A2,…,Am))=
(μn-(A1,A2,…,Am))-1(λn-
(A1,A2,…,Am))R(λ,(A1,A2,…,Am))+
(μn-(A1,A2,…,Am))-1(μn-
λn)R(λ,(A1,A2,…,Am))=
(μn-(A1,A2,…,Am))-1λn-1+
μ1-nR(μ,(A1,A2,…,Am))R(λ,(A1,A2,…,Am))(μn-λn)=
μ1-nR(μ,(A1,A2,…,Am))R(λ,(A1,A2,…,Am))(μn-λn)=
μ1-nR(μ,(A1,A2,…,Am))λn-1+
μ1-nR(μ,(A1,A2,…,Am))R(λ,(A1,A2,…,Am))(μn-λn)。
可得R(λ,(A1,A2,…,Am))=
R(μ,(A1,A2,…,Am))λn-1μ1-n+
R(μ,(A1,A2,…,Am))R(λ,(A1,A2,…,Am))(μn-λn)μ1-n。
两边同乘以λ1-n,再移项可得
R(λ,(A1,A2,…,Am))λ1-n-
R(μ,(A1,A2,…,Am))μ1-n=
R(λ,(A1,A2,…,Am))R(μ,(A1,A2,…,Am))·
(μn-λn)λ1-nμ1-n。