非线性周期边值问题解的存在性

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本文考虑周期边值问题 ??u′(′(0t))=+um( u(t) = f (t,u(t),u′(t)) 2 (I) ?u 2π),u′(0) = u′(2π)解的存在性。当m∈(0, ), f:I ×R+ ×R → R+为连续映射时,其中I = [0,2π ],运用文献 1 2[5]引入的定理证明了如下定理。定理 1 若 f (t,u,v) 满足如下条件之一 ?lim f (t,u ,v) | t ∈ [0,2π ], v ≤ ku} > λ1, ?k > 0(1)??? inf inf{ u→ 0+ u ???limu f (t,u ,v) sup sup{ | t ∈ [0,2π ], v ≤ ku} < λ1, ?k >0 → ∞ u ?lim f (t,u , v) ??? sup sup{ | t ∈ [0,2π ], v ≤ ku} < λ1, ?k >0 u→ 0+ u(2)???limu f (t, u, v) inf inf{ | t ∈ [0,2π ], v ≤ ku} > λ1, ?k > 0 → ∞ u那么问题(I)至少有一个正解, 其中λ1为相应线性问题的第一特征值。当m = , f:I × R+ → R+ 为连续映射时,运用锥上的不动点定理证明如下定 1 2理。定理 2 若问题(I)中的 f (t,u)满足如下条件之一 f (t,u)= m1 < λ1 = , lim inf 1 f (t,u) 1(1) lim sup = M1 > λ1 = u→0+ u 4 u→∞ u 4 f (t,u) 1 f (t,u) 1(2) lim inf = M1 > λ1 = , lim sup = m1 < λ1 = u→0+ u 4 u→∞ u 4那么问题(I)至少有一个正解,其中λ1为相应线性问题的第一特征值。当m为非零正整数,f:I × R → R 时,我们运用迭合度中的 Mawhin 二择一定理,证明了问题(I)解的存在性,推广了文献[14]中的结论。
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