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《具有微分算子的分數(shù)階微分方程邊值問題解的存在性與唯一性.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、上海理工大學(xué)學(xué)報第37卷第3期J.UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1.37No.32015文章編號:1007—6735{2015)03—0205—05DOI:10.13255/j.enki.jusst.2015.03.001具有微分算子的分數(shù)階微分方程邊值問題解的存在性與唯一性吳貴云,劉錫平,楊浩(上海理工大學(xué)理學(xué)院,上海200093)摘要:研究一類具有分數(shù)階線性微分算子的Riem.a(chǎn)nn一Liouville型分數(shù)階非線性微分方程兩點邊值問題解的存在性和唯一性.通過求出相應(yīng)邊值問題的Green函數(shù)并
2、證明其性質(zhì),建立積分算子方程,應(yīng)用壓縮映射原理證明了這類邊值問題解的存在性與唯一性定理.運用~asnoselskii’s不動點理論建立并證明了該邊值問題解的存在性與唯一性定理.最后給出了兩個應(yīng)用實例,用以說明本文所得結(jié)論的有效性.關(guān)鍵詞:Riemann.Liouville分數(shù)階導(dǎo)數(shù);分數(shù)階微分方程;微分算子;邊值問題;存在性與唯一性中圖分類號:0175.8文獻標(biāo)志碼:AExistenceandUniquenessofSolutionsforBoundaryValueProblemsofFractionalDifferentialEquationswithD
3、ifferentialOperatorWUGuiyun。LIUXiping,YANGHao(CollegeofScience,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China)Abstract:n】eexistenceanduniquenessofsolutionsforaclassoftwopointsb叫ndaryvalueproblemsofRiemann-LiouviUenonlinearfractionaldiferentialequationwithlinearfr
4、actionaldiferentialoperatorwereconsidered.ThroughfindingtheGreenfunctionoftheboundaryvalueproblemanddetexminingitsproperties,anintegraloperat‘orequationwasestablishedandsomesuficientconditionsfor廿】eexistenceanduniquenessofsolutionswerederivedbyapplyingⅡ】econtractionprincipleand恤fi
5、xedpointt_h~rem.Someexamplesweregiventoillustratetheresults.Keywords:Riemann-Liouvillefractionalderivative;fractionaldifferentialequation;differentialoperator;boundaryvazueproblemexistenceanduniqueness由于分數(shù)階微分方程在工程技術(shù)和科學(xué)研究中方程邊值及初值問題的研究成果出現(xiàn),參見文獻具有廣泛的應(yīng)用背景,因此,分數(shù)階微分方程理論研E1—10]以及其中的參考文獻.
6、究受到了廣泛關(guān)注.近年來,有大量關(guān)于分數(shù)階微分對于一些較復(fù)雜的問題,常常用微分算子方程收稿日期:2014—03—03基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(11171220)第一作者:吳貴云(1990一),女,碩士研究生.研究方向:應(yīng)用微分方程.E—mail:763924848@qq.com通信作者:劉錫平(1962一),男,教授.研究方向:應(yīng)用微分方程.E-mail:xipingliu@usst.edu.cn上海理工大學(xué)學(xué)報2015年第37卷來描述.文獻[1—2]討論了具有線性微分算子的分證明運用分數(shù)階微積分的相關(guān)引理可以得出數(shù)階微分方程初值問題正解的存在性
7、.本文研究一方程L(D)(t)+,(t,∞(t))=0的等價方程為類具有線性微分算子的分數(shù)階微分方程兩點邊值問∞()=C1t一+C2t。一。一io廠(t,())+題解的存在性和唯一性.D)㈩=c+cz一·1準(zhǔn)備工作,s+J0塞_=n(\,c)/·rt一0十k一1本文研究具有線性微分算子的分數(shù)階微分方程l(t—s)(s)ds(禮一)!I、(一盧+)J0兩點邊值問題式中,C,C。為任意常數(shù)./L(D)()+’(t,x())=0,0<<(1)根據(jù)邊界條件口J求得【(0)=(1)=0解的存在性和唯一性,其中線性微分算子L(D)=一志j。(1-s~f(s,x(s))
8、ds—一塞()·。Dn—D口,竹是非負整數(shù),∈,O