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涉及不连续非线性的Sturm-Liouville方程。 (英语) 兹比尔1357.34048

本文的主要结果描述了一个精确的参数区间,对于下面的Sturm-Liouville型问题,该区间至少存在一个非平凡解\[-(pu')'+qu=\lambda f(x,u)\quad\mathrm{in}\,]a,b[,\quad u(a)=u(b)=0,\tag{1}\]其中\(p\),\(q\ in L^\infty([a,b])\)与\(\mathrm{扩展名}_{[a,b]}p>0\),\(\mathrm{扩展名}_{[a,b]}q\geq0\),\(\lambda>0\)是一个参数,\(f:[a,b]\times\mathbb{R}\rightarrow\mathbb2{R}\)是局部本质有界函数,使得\(x\rightArrowf(x,t)\)对每个\(t\in\mathbb{R})都是可测的,存在一个具有\(m(a)=0\的集\(a\子集[a,b]\),使得该集\[\马特姆{D} _(f):=\bigcup_{{x\in[a,b]\set-muse-a\}}\{t\in{mathbb{R}}:f(x,\cdot)\,\mathrm{is\,inconsictive\,at}\,t\}\]测量值为零,函数\[f^-(x,t):=\lim_{\delta\到0^+}\mathrm{扩展名}_{{|t-z|<\delta\}}f(x,z),\quad f^+(x,t):=\lim_{\delta\到0^+}\mathrm{esssup}_{\{|t-z|<\delta\}}f(x,z),\]是叠加可测的,也就是说,对于所有可测函数(u:[a,b]\ to{mathbb{R}}\),(f^-(x,u(x))和(f^+(x,u[x))都是可测的。
除其他外,这种结果的一个有趣结果如下
定理。设(f:{\mathbb{R}}到{\mathbb{R{}})是满足(inf_{{\mat血红蛋白{R}{f>0)的局部本质有界且几乎处处连续的函数。然后存在一个数字\(\overline{\lambda}>0\),对于每个\(lambda\in]0,\overline{\lampda}[\),问题\[-u’’=\lambda f(u),\quad\mathrm{in}\,]a,b[,\quad u(a)=u(b)=0,\]至少承认一个非平凡的正解。
为了应用变分方法研究问题(1),作者给出了一个新版本的抽象非光滑临界点定理,该定理保证了定义在实Banach空间上的具有(Phi)和(Psi)的(I_\lambda=\Phi-\lambda \Psi)型泛函至少存在一个非平凡局部极小值。值得注意的是,在这里,对于类似的临界点定理,这种局部极小结果是通过使用在[G.博纳诺,非线性分析。,理论方法应用。,序列号。A、 理论方法75,第5期,2992–3007(2012;Zbl 1239.58011号)].
有关这些主题的完整概述,请参阅:[B.里切里,建筑。数学。第75卷第3期,第220–226页(2000年;Zbl 0979.35040号); J.计算。申请。数学。113,第1-2号,401-410(2000年;Zbl 0946.49001号)], [S.A.马拉诺D.莫特雷诺,非线性分析。,理论方法应用。,序列号。A、 理论方法48,第1期,37-52(2002;Zbl 1014.49004号); J.差异。方程式182,第1号,108–120(2002;Zbl 1013.49001号)], [G.博纳诺P.坎迪托、J.Differ。方程式244,No.12,3031–3059(2008;Zbl 1149.49007号)].

MSC公司:

34个B09 常微分方程的边界特征值问题
34B15号机组 常微分方程的非线性边值问题
49J40型 变分不等式
58E05型 无限维空间中的抽象临界点理论(Morse理论、Lyusternik-Shniel'man理论等)
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