喬世東
(山西大同大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,山西大同 037009)
時(shí)間模上四-點(diǎn)邊值問題的三個(gè)正解
喬世東
(山西大同大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,山西大同 037009)
多點(diǎn)邊值問題至少有一個(gè)正解、兩個(gè)正解的存在性研究較多,研究非線性邊值問題至少有三個(gè)正解的存在性。
時(shí)間模;邊值問題;正解;錐;不動(dòng)點(diǎn)定理.
在最近幾年,我們的前期工作[1-3]研究了一些多-點(diǎn)邊值問題如

至少有三個(gè)正解的存在性。
本文研究下面的四-點(diǎn)邊值問題

至少有三個(gè)正解的存在性。設(shè)T是一個(gè)時(shí)間模, a<ξ<η<b。


引理1設(shè)條件是方程(2)的唯一解當(dāng)且僅當(dāng)

引理2設(shè)條件Λ≠0,?≠0,則

故,引理2成立。
下面假設(shè)

引理3設(shè)條件(A1)、(A2)成立,則方程(2)的解u(t)滿足

引理4設(shè)u∈P,則

證明由引理1和引理2,


由引理2和(7)

邊值問題(2)有解u=u(t),當(dāng)且僅當(dāng)u是下列算子方程的解。

定理1[4](Legget-Williams)設(shè)P是實(shí)巴拿赫空間E的一個(gè)錐,


(2)當(dāng)‖u‖≤p時(shí),有‖Φu‖≤p;
定理2設(shè)條件(A1)~(A2)成立,又設(shè)存在常數(shù)0<p<q≤r滿足:

則邊值問題 (2)至少有三個(gè)正解 u1,u2,u3,滿足u1(ξ)<p,u2(η )>q,p<u3(ξ)當(dāng)u3(η )<q。

證明定義非負(fù)連續(xù)的凸函數(shù)滿足其中P,λ,μ如同(6),(8),(9),對(duì)所有的。設(shè),則‖u‖≤r,由假設(shè)條件(B1)知


所以,有


定理1的條件(1)滿足。
如果‖u‖≤p,則f(u)<pm,由條件(B3),

定理1的條件(2)滿足。

定理1的條件(3)滿足。
所以邊值問題(2)至少有三個(gè)正解u1,u2,u3,滿足
[1]張英.時(shí)間模上二階4-點(diǎn)邊值問題的三個(gè)正解的存在性[J].山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,32(2):1-3.
[2]張英,喬世東.時(shí)間模上一階非線性邊值問題的三個(gè)正解[J].山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,26(5):1-3.
[3]張英.時(shí)間模上二階3-點(diǎn)邊值問題的三個(gè)正解[J].北京工商大學(xué)學(xué)報(bào),2009(5):15-18.
[4]LEGGET R W,WILLIAMS L R.Multiple Positive Fixed Points of Nonlinear Operators on Ordered Banach Spaces[J].Indiana Univ. Math.,1979(28):673-688.
Existence of Three Positive Solutions to a Four-point Boundary Value Problems on Time Scales
QIAO Shi-dong
(School of Mathematics and Computer Sciences,Shanxi Datong University,Datong Shanxi,037009)
Some results are obtained for the existence of at least one,two positive solutions of mul-point boundary value problem. In this paper,we study the existence of at least three positive solutions.
time scales;boundary value problem;positive solution;cone;fixed point theorem
175.14
A
〔責(zé)任編輯 高海〕
1674-0874(2017)04-0001-03
2017-03-16
喬世東(1963-),男,山西左云人,碩士,教授,研究方向:代數(shù)與方程。
山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2017年4期