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Banach 空间中抽象演化方程解在非经典假设下的稳定性

动力系统 2021-03-30 v1

摘要

研究方程 ()u˙=F(t,u)+f(t)(*)\dot{u} = F(t,u)+f(t), t0t\ge 0, u(0)=u0u(0)=u_0 解的稳定性。这里对任一固定 t0t\ge 0, F(t,u)F(t,u) 是 Banach 空间 X\mathcal{X} 中的非线性算子,且 F(t,0)=0F(t,0)=0, t0\forall t\ge 0。我们假设对任一固定 t0t\ge 0, F(t,u)F(t,u) 的 Fr\'echet 导数关于 uu 是阶 q>0q>0 的 H"{o}lder 连续的,即 Fu(t,w)Fu(t,v)α(t)vwq\|F'_u(t,w) - F'_u(t,v)\|\le \alpha(t)\|v - w\|^{q}, q>0q>0。我们证明在持续作用扰动 f(t)f(t) 下,方程 v˙=F(t,v)\dot{v} = F(t,v) 的平衡解 v=0v=0 是 Lyapunov 稳定的,若 supt00tα(ξ)U(t,ξ)dξ<\sup_{t\ge 0}\int_0^t \alpha(\xi)\|U(t,\xi)\|\, d\xi<\inftysupt0U(t)<\sup_{t\ge 0}\|U(t)\|<\infty。此处 U(t):=U(t,0)U(t):=U(t,0), U(t,ξ)U(t,\xi) 是方程 ddtU(t,ξ)=Fu(t,0)U(t,ξ)\frac{d}{dt}{U}(t,\xi) = F'_u(t,0)U(t,\xi), tξt\ge \xi, U(ξ,ξ)=IU(\xi,\xi)=I 的解,其中 IIX\mathcal{X} 中的恒等算子。提出并论证了方程 (*) 的解 u(t)u(t) 有界以及 limtu(t)=0\lim_{t\to\infty}u(t) = 0 的充分条件。也研究了 Hilbert 空间中带无界算子的方程解的稳定性。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.15276,
  title  = {Stability of solutions to abstract evolution equations in Banach spaces under nonclassical assumptions},
  author = {N. S. Hoang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.15276},
  year   = {2021}
}