Интегрированные решения неплотно определенных полулинейных интегро-дифференциальных включений: существование, топология и приложения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Пусть заданы линейный замкнутый, но не обязательно плотно определенный оператор $A$ в банаховом пространстве $E$ с непустым резольвентным множествоми многозначное отображение $F\colon I\times E\multimap E$ со слабо секвенциально замкнутым графиком.Рассматривается интегро-дифференциальное включение$$\dot{u}\in Au+F(t,\int u)\quadна I,\qquadu(0)=x_0.$$Основное внимание уделяется случаю, когда $A$ порождает интегрированную полугруппу:доказывается существование так называемых интегрированных решений,если пространство $E$ слабо компактно порождено и $F$ удовлетворяет условию$$\beta(F(t,\Omega))\le \eta(t)\beta(\Omega)\quadдля всех ограниченных множеств \Omega\subset E,$$где $\eta\in L^1(I)$, а $\beta$ обозначает меру некомпактности Де Блази.В случае, когда $E$ сепарабельно, показано, чтомножество всех интегрированных решений является компактным $R_\delta$-подмножеством пространства $C(I,E)$ со слабой топологией.Этот результат используется для исследования нелокальной задачи Коши,задаваемой с помощью граничного оператора с невыпуклыми значениями.Приводятся также некоторые приложения к уравнениям в частных производных с многозначными членами.Библиография: 26 названий.

Об авторах

Радослав Пьеткун

PhD, научный сотрудник

Список литературы

  1. W. Arendt, “Vector valued Laplace transforms and Cauchy problems”, Israel J. Math., 59:3 (1987), 327–352
  2. J.-P. Aubin, A. Cellina, Differential inclusions. Set-valued maps and viability theory, Grundlehren Math. Wiss., 264, Springer-Verlag, Berlin, 1984, xiii+342 pp.
  3. J.-P. Aubin, H. Frankowska, Set-valued analysis, Systems Control Found. Appl., 2, Birkhäuser Boston, Inc., Boston, MA, 1990, xx+461 pp.
  4. I. Benedetti, M. Väth, “Semilinear inclusions with nonlocal conditions without compactness in non-reflexive spaces”, Topol. Methods Nonlinear Anal., 48:2 (2016), 613–636
  5. G. Da Prato, E. Sinestrari, “Differential operators with non dense domain”, Ann. Scuola Norm. Sup. Pisa Cl. Sci. (4), 14:2 (1987), 285–344
  6. F. S. De Blasi, “On a property of the unit sphere in a Banach space”, Bull. Math. Soc. Sci. Math. Roumanie (N.S.), 21(69):3-4 (1977), 259–262
  7. M. Fabian, P. Habala, P. Hajek, V. Montesinos, V. Zizler, Banach space theory. The basis for linear and nonlinear analysis, CMS Books Math./Ouvrages Math. SMC, Springer, New York, 2011, xiv+820 pp.
  8. G. Fournier, L. Gorniewicz, “The Lefschetz fixed point theorem for multi-valued maps of non-metrizable spaces”, Fund. Math., 92:3 (1976), 213–222
  9. L. Gasinski, N. S. Papageorgiou, Nonlinear analysis, Ser. Math. Anal. Appl., 9, Chapman & Hall/CRC, Boca Raton, FL, 2006, xii+971 pp.
  10. L. Gorniewicz, Topological fixed point theory of multivalued mappings, Topol. Fixed Point Theory Appl., 4, 2nd ed., Springer, Dordrecht, 2006, xiv+539 pp.
  11. C. Himmelberg, “Measurable relations”, Fund. Math., 87 (1975), 53–72
  12. Shouchuan Hu, N. S. Papageorgiou, Handbook of multivalued analysis, v. I, Math. Appl., 419, Theory, Kluwer Acad. Publ., Dordrecht, 1997, xvi+964 pp.
  13. M. Kamenskii, V. Obukhovskii, P. Zecca, Condensing multivalued maps and semilinear differential inclusions in Banach spaces, De Gruyter Ser. Nonlinear Anal. Appl., 7, Walter de Gruyter & Co., Berlin, 2001, xii+231 pp.
  14. H. Kellerman, M. Hieber, “Integrated semigroups”, J. Funct. Anal., 84:1 (1989), 160–180
  15. I. Kubiaczyk, S. Szufla, “Kneser's theorem for weak solutions of ordinary differential equations in Banach spaces”, Publ. Inst. Math. (Beograd) (N.S.), 32(46) (1982), 99–103
  16. M. Kunze, G. Schlüchtermann, “Strongly generated Banach spaces and measures of noncompactness”, Math. Nachr., 191 (1998), 197–214
  17. F. M. Neubrander, “Integrated semigroups and their applications to the abstract Cauchy problem”, Pacific J. Math., 135:1 (1988), 111–155
  18. V. Obukhovskii, P. Zecca, “On semilinear differential inclusions in Banach spaces with nondensely defined operators”, J. Fixed Point Theory Appl., 9:1 (2011), 85–100
  19. D. O'Regan, R. Precup, “Fixed point theorems for set-valued maps and existence principles for integral inclusions”, J. Math. Anal. Appl., 245:2 (2000), 594–612
  20. A. Pazy, Semigroups of linear operators and applications to partial differential equations, Appl. Math. Sci., 44, Springer-Verlag, New York, 1983, viii+279 pp.
  21. R. Pietkun, “Structure of the solution set to Volterra integral inclusions and applications”, J. Math. Anal. Appl., 403:2 (2013), 643–666
  22. Э. Спеньер, Алгебраическая топология, Мир, М., 1971, 680 с.
  23. H. R. Thieme, ““Integrated semigroups” and integrated solutions to abstract Cauchy problems”, J. Math. Anal. Appl., 152:2 (1990), 416–447
  24. A. Ülger, “Weak compactness in $L^1(mu,X)$”, Proc. Amer. Math. Soc., 113:1 (1991), 143–149
  25. I. I. Vrabie, $C_0$-semigroups and applications, North-Holland Math. Stud., 191, North-Holland Publishing Co., Amsterdam, 2003, xii+373 pp.
  26. J. Weidmann, Linear operators in Hilbert spaces, Grad. Texts in Math., 68, Springer-Verlag, New York–Berlin, 1980, xiii+402 pp.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Пьеткун Р., 2021

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).