武 晨
(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院南京分院,江蘇 南京 210019)
近年來(lái),帶有積分型邊值條件的邊值問(wèn)題在熱傳導(dǎo)、半導(dǎo)體以及流體力學(xué)等領(lǐng)域有著越來(lái)越重要的應(yīng)用(見[1-2]),并且隨著研究的深入也取得了一系列重要成果(見[3-7]).文獻(xiàn)[7]研究了一個(gè)二階奇異的帶有積分型邊值條件的邊值問(wèn)題:,作者通過(guò)利用復(fù)合單調(diào)算子理論證明了上述邊值問(wèn)題的解是存在唯一的.文獻(xiàn)[8]考慮了如下的一個(gè)奇異的n階m點(diǎn)邊值問(wèn)題:,應(yīng)用不動(dòng)點(diǎn)指數(shù)理論證明了其正解的存在性.我們知道積分型邊值條件包含了多點(diǎn)邊值這一特殊情況,事實(shí)上,如果我,其中k≥1 是一個(gè)正整數(shù),ai,bi∈[0,+∞)是一個(gè)(0,1)中的有限點(diǎn)列,χ(s)是[0,+∞)上的特征函數(shù),即:則邊值條件(2)就退化為:
受以上文獻(xiàn)的啟發(fā),筆者研究在(0,1)區(qū)間上一個(gè)帶有積分型邊值條件的奇異的n階邊值問(wèn)題:
無(wú)窮多正解的存在性.其中,n≥2,ξ(s),η(s)非減,a(t)∈Lp[0,1](p≥1),并且a(t)在中有可數(shù)多個(gè)奇異點(diǎn),邊值條件中的積分是Riemann-Stieltjes 型積分,邊值問(wèn)題(1)(2)的正解是指存在函數(shù)u∈C1[0,1]?Cn(0,1),使得當(dāng)t∈(0,1)時(shí)有u(t)>0 成立,且滿足(1)(2).
在本文中,我們假設(shè)以下條件成立:
H1:存在序列
H2:存在H> 0,使得當(dāng)t∈[t*,1-t*]時(shí)有a(t)≥H成立;
H3:存在p≥1,使得a(t)∈Lp[0,1];
H4:f∈C([0,+∞),[0,+∞));
另外,由ξ(s),η(s)非減可知,
引理1設(shè)E是一個(gè)Banach空間,P是E中的錐,假設(shè)Ω1,Ω2是E中滿足的兩個(gè)開子集,且是一個(gè)全連續(xù)算子,滿足:(i)‖Tu‖≤‖u‖,u∈P??Ω1,且‖Tu‖≥‖u‖,u∈P??Ω2;或者(ii)‖Tu‖≥‖u‖,u∈P??Ω1,且‖Tu‖≤‖u‖,u∈P??Ω2;則T在中至少有一個(gè)不動(dòng)點(diǎn).
引理2[9]
且格林函數(shù)G(t,s)滿足:
(i)G(t,s)≥0 在 [0,1]×[0,1]上連續(xù);
(ii)G(t,s)≥G(θ1(s),s)(t,s∈(0,1)),?τ∈,存在常數(shù),使得
觀察組護(hù)理后收縮壓為(141.3±13.1)mm Hg、舒張壓為(83.4±7.8)mm Hg、總膽固醇為(5.1±0.7)mmol/L、甘油三酯為(2.7±0.3)mmol/L、纖維蛋白原為(3.2±0.8)g/L;對(duì)照組護(hù)理后收縮壓為(159.7±14.2)mm Hg、舒張壓為(94.6±8.4)mm Hg、總膽固醇為(6.7±0.9)mmol/L、甘油三酯為(4.5±0.8)mmol/L、纖維蛋白原為(3.5±0.9)g/L,觀察組各項(xiàng)指標(biāo)改善情況優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05)。
其中
為了方便,我們記G(θ1(s),s)=G1(s).
引理3設(shè)g∈L(0,1),則方程u(n)(t)+g(t)=0,t∈(0,1)對(duì)應(yīng)于邊值問(wèn)題(2)的唯一解為:
為了應(yīng)用(4),我們定義一個(gè)特殊的錐,設(shè)E=C[0,1],賦予范數(shù)則E是一個(gè) Banach 空間,對(duì)任意固定的,定義錐:
其中
定義算子T:
顯然,u(t)是邊值問(wèn)題(1)(2)的解當(dāng)且僅當(dāng)u(t)是算子T的不動(dòng)點(diǎn).
引理4,算子T:Pτ→Pτ,并且T全連續(xù).
證明由條件顯然可知Tu(t)≥0,
令u∈Pτ,?t′∈[0,1],由(4)(7)有:
為了方便,給出以下記號(hào):
定理1假設(shè)(H1)-(H5)成立,設(shè)滿 足tk+1<τk<tk,k=1,2,…, 令滿足:Rk+1<γτkrk<rk<Rk,Mrk<LRk,k=1,2,…,其中M∈(λ1,+∞),L∈(0 ,λ2),更進(jìn)一步,對(duì)每個(gè)自然數(shù)k,假設(shè)f滿足如下的增長(zhǎng)性條件:H6:f(u)≤LRk,u∈[0,Rk];H7:f(u)≥Mrk,u∈[γτkrk,rk].則,邊值問(wèn)題(1)(2)有無(wú)窮多個(gè)正解,滿足rk≤ ‖uk‖≤Rk,k=1,2,….
證明定義E中的開子集:Ω1,k={u∈E|‖u‖≤Rk},Ω2,k={u∈E|‖u‖≤rk}如上面假設(shè),令,定義錐,固定k,對(duì)任意的u∈Pk??Ω2,k,s∈[τk,1-τk],有,由H2、H5和H7可知:
令u∈Pk??Ω1,k,則u(s)≤‖u‖≤Rk.由H5、H6有:
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