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        一類時滯弱奇異 Wendroff型積分不等式

        2014-10-09 01:19:44
        關(guān)鍵詞:湛江時滯線性

        梁 英

        (湛江師范學院數(shù)學與計算科學學院,廣東湛江524048)

        Gronwall不等式在微分方程、積分方程以及積分微分方程理論中是一個被廣泛應用的強有力工具,國內(nèi)外許多研究人員開展了大量的研究工作[1-4].近年來,隨著系統(tǒng)控制理論研究中時滯系統(tǒng)的大量出現(xiàn),使得人們在對時滯控制的穩(wěn)定性、漸近性等定性研究中,開始討論含時滯的Gronwall不等式[5-8].另一方面,E.F.Beekenbaeh 等[9]分別在研究離散粒子在湍流中的擴散現(xiàn)象和熱傳導問題中遇到了Volterra型奇異積分微分方程

        討論這些奇異積分微分方程解的形態(tài)和數(shù)值計算,都離不開相應的奇異積分不等式.

        1981年D.Henry[10]提出了一種估計帶有弱奇異核的線性積分不等式解的方法,1994年H.Sano等[11]將此結(jié)果做出了進一步改進;但是他們給出的結(jié)果都是用疊代法以及復雜的冪級數(shù)形式表達某些奇異積分不等式解的界,使用時不夠方便.

        為了避免這些結(jié)果的不足,1997年M.Medved[12]提出一種估計帶有奇異核的線性如(2)式和非線性如(3)式的Gronwall-Bellman-Bihari型積分不等式的新方法.

        2002年Q.H.Ma等[13]進一步改進Medved 的方法,研究了弱奇性Volterra型積分不等式

        得到了分片連續(xù)的顯式形式的界.

        在此基礎上,2008年Y.Wu[14]研究了單變量具有時滯的弱奇性Volterra型積分不等式

        本文在以上研究的基礎上,考慮了一類新的更具有一般形式的弱奇性Wendroff型積分不等式

        與不等式(4)和(5)相比,首先是不等式含有2個獨立變量,其次形式更一般,所得的關(guān)于積分不等式(6)的估計更具有廣泛適用性.

        1 定義和引理

        這一節(jié)將給出一些記號與引理,它們將在后繼的證明中使用.R表示全體實數(shù),R+=[0,+∞),D1z(x,y)和 D1z(x,y)表示 z(x,y)分別對 x 和 y 的一階偏導數(shù).幾個假設條件(i=1,2):

        (H1)φ是C(R+,R+)上嚴格單調(diào)遞增函數(shù),且φ(∞)=∞,

        (H2) αi∈(0,1],βi∈(0,1),γi>1-1/p且1/p+αi(βi-1) +γi-1≥0(p>1),

        (H3) bi(t)滿足 0≤bi(t)≤t,t∈R+是連續(xù)可微函數(shù),

        2 主要結(jié)論

        3 應用

        [1] Deng S.Nonlinear discrete inequalities with two variables and their applications[J].Appl Math Comput,2010,217:2217-2225.

        [2] Medved M.On singular versions of Bihari and Wendroff-Pachpatte type integral inequalities and their application [J].Tatra Mt Math Publ,2007,38:163-174.

        [3] Wang W S.On a generalized retarded integral inequalities with two variables[J].J Inequal Appl,2008,2008:518646.

        [4] Zheng K L,Wu Y,Deng S.Nonlinear integral inequalities in two independent variables and their applications [J].J Inequal Appl,2007,2007:32949.

        [5] Agarwal R P,Deng S,Zhang W.Generalization of a retarded Gronwall-like inequality and its applications[J].Appl Math Comput,2005,165:599-612.

        [6] Deng S,Prather C.Generalization of an impulsive nonlinear singular Gronwall-Bihari inequality with delay[J].J Inequal Pure Appl Math,2008,9:34.

        [7] Wu Y,Li X P,Deng S.Nonlinear delay discrete inequalities and their applications to Volterra type difference equations [J].Adv Difference Equ,2010,2010:795145.

        [8] Zheng K L.Some retarded nonlinear integral inequalities in two variables and applications[J].J Inequal Pure Appl Math,2008,9:57.

        [9] Beekenbaeh E F,Bellman R.In Equalities[M].New York:Springer-Verlag,1961.

        [10] Henry D.Geometric Theory of Semilinear Parabolic Equations[M].New York:Springer-Verlag,1981.

        [11] Sano H,Kunimatsu N.Modified Gronwall's inequality and its application to stabilization problem for semilinear parabolic systems[J].Syst Control Lett,1994,22:145-156.

        [12] Medved M.A new approach to an analysis of Henry type integral inequalities and their Bihari type versions [J].J Math Anal Appl,1997,214:349-366.

        [13] Ma Q H,Yang E H.Estimations on solutions of some weakly singular Volterra integral inequalities[J].Acta Math Appl Sinca,2002,25:505-515.

        [14] Wu Y.A new type of weakly singular volterra integral inequalities[J].Acta Math Appl Sinica,2008,31(4):584-591.

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