两类积分方程Λ有界变差解的存在唯一性

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积分方程是近代数学的一个重要分支.积分方程理论发展始终与数学物理问题的研究紧密相联,它在工程、力学等方面有着极其广泛的应用.在现实世界中,许多积分方程的解往往描述实际生活中的物理现象,而其解经常为Λ有界变差函数.因此研究积分方程的Λ有界变差解是积分方程理论的一个重要方向.考虑到在自然界和许多技术科学中,存在大量分数阶导数的事实.由此,本文主要研究非线性积分方程、带分数阶导数的非线性积分方程的ΛBV解的存在唯一性.具体安排如下:  第一章主要介绍积分方程ΛBV解、带分数阶导数积分方程解的研究概况,以及Λ有界变差函数和分数阶导数的一些概念的历史背景.阐述Λ有界变差函数与分数阶导数在各个领域中的广泛应用,及其深刻物理背景和理论内涵.  第二章从具体积分方程的ΛBV解在物理领域中的实际意义出发,得到一类推广的非线性积分方程.在ΛBV(I)上,由所定义的算子G为压缩映射,利用Banach压缩映射原理证明该类积分方程ΛBV解的存在性.同时,定义映射P,其满足利普希茨条件,F为高阶叠加算子,因此,由Lovelady不动点原理得到其解的唯一性定理的证明.主要结果如下:  定理2.2.1在方程(1.3.1)中,若满足以下条件:  (1)g:I→R为ΛBV函数;  (2)q(s)为有界函数,|q(s)|≤K,K为常数;  (3)ρ(s)为有界函数,|ρ(s)|≤L,L为常数;  (4)F:I×I→R,且对几乎处处s∈I,有VΛ(K(·,s):I)≤M(s).其中函数M:I→R+、F(·,s)勒贝格可积;  (5)记F(x)(t)=f(t,x(t)),f(0,0)=0.且f(t,x(t))存在关于x(t)的连续偏导数,(e)f/(e)x(t)|t=0=0;  则存在λ,ξ,η>0,使得w2<λ,g∈BΛ(0,η)时,方程(2.1)存在唯一ΛBV解x(t)∈BΛ(0,ξ).  第三章在前一章的基础上,通过引入Caputo分数阶导数的概念,得到一类带分数阶导数的非线性积分方程.在Λ有界变差函数的前提下,定义连续的函数空间E及A算子,利用Schauder不动点定理证明了该类积分方程的ΛBV解的存在性.同时,由H(x)(t),f(t,x(t))满足Lipschitz条件得到其解的唯一性定理的证明.主要结果如下:  定理3.2.1如果F:I×I→R满足定理2.2.1中的条件(4),ρ(s)满足条件(3),q(s)满足条件(2),f(t,x(t))有界,则方程(3.1)存在连续ΛBV解x(t)∈C[0,h]∩ L1[0,h],且Dqx(t)∈C(I)∩L1(I).  定理3.2.2在定理3.2.1的条件下,若H(x)(t),f(t,x(t))满足Lipschitz条件:|H(x)(t)-H((x))(t)|≤L|x(t)-(x)(t)|,|f(t,x(t))-f(t,(x)(t))|≤L"|x(t)-(x)(t)|.则方程(3.1)存在唯一连续ΛBV解x(t)∈C[0,h]∩L1[0,h],且Dqx(t)∈C(I)∩ L1(I).
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