BÀI TOÁN CAUCHY VÀ C0 NỬA NHÓMBÀI TOÁN CAUCHY VÀ C0 NỬA NHÓMBÀI TOÁN CAUCHY VÀ C0 NỬA NHÓMBÀI TOÁN CAUCHY VÀ C0 NỬA NHÓMBÀI TOÁN CAUCHY VÀ C0 NỬA NHÓMBÀI TOÁN CAUCHY VÀ C0 NỬA NHÓMBÀI TOÁN CAUCHY VÀ C0 NỬA NHÓMBÀI TOÁN CAUCHY VÀ C0 NỬA NHÓM
Trang 159
- 1
Trang 2MỞ ĐẦU
Bài toán Cauchy trừu tượng của các phương trình đạo hàm riêng tuyến tính là bài toán có lịch sử lâu đời trong chuyên ngành Giải tích ứng dụng Nó được áp dụng khá nhiều trong các lĩnh vực khoa học như vật lý học, sinh học,
kỹ thuật, tài chính
Khi xét bài toán này ta thường gặp các khả năng khác nhau về nghiệm
của nó Theo định nghĩa của Hadamard, bài toán Cauchy được gọi là đặt chỉnh đều nếu nó tồn tại nghiệm, nghiệm này là duy nhất và nghiệm phụ
thuộc liên tục vào các dữ kiện của bài toán
Phương pháp nửa nhóm đã được phát triển mạnh mẽ và có vai trò quan trọng trong việc giải quyết bài toán Cauchy cho các phương trình vi phân tuyến tính trong không gian Banach với toán tử không bị chặn
Luận văn nghiên cứu bài toán Cauchy trừu tượng dạng thuần nhất
u '
(t ) = Au (t ),
u
(0) =
x,
t ≥ 0,
(CP)
trong đó
A: X → X là toán tử tuyến tính, đóng, không bị chặn trên khônggian Banach X và u
việc ứng dụng phương pháp C0 − nửa nhóm và phương pháp nửa nhóm
n −lần tích hợp trên không gian Banach X để nghiên cứu tính đặt chỉnh của bài toán Cauchy trên
Luận văn gồm hai chương:
Chương 1 - Trình bày các khái niệm và tính chất cơ bản của
C0 − nửanhóm Đây là loại nửa nhóm đơn giản nhất trong số lớp các toán tử không bị chặn và bài toán Cauchy tương ứng được đặt chỉnh đều Từ đó đưa ra một số
ví dụ minh họa
Chương 2 - Trình bày lớp nửa nhóm mở rộng của lớp nửa nhóm
Trang 3C0 đó là
nửa nhóm n −lần tích hợp và nửa nhóm n −lần tích hợp địa phương bị chặn
Trang 4mũ, không suy biến Áp dụng phương pháp này để nghiên cứu tính
(n,ω
) − đặt chỉnh của bài toán Cauchy cho nhiều lớp phương trình Trong
chương này chúng tôi cũng đã đưa ra một số ví dụ minh họa dựa trên các phương trình đạo hàm riêng với điều kiện ban đầu
Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Hà
Tiến Ngoạn Trước tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy, thời gian
qua thầy đã dành nhiều thời gian và công sức, tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn
Em xin trân trọng cảm ơn các thầy phản biện, các thành viên Xêmina thuộc tổ Giải tích trường ĐHKHTN đã đọc và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho em để luận văn được hoàn thiện hơn
Em xin trân trọng cảm ơn các thầy cô trong khoa Toán - Cơ - Tin học, Trường ĐHKHTN, các thầy Viện Toán học Việt Nam cùng các giáo sư nước ngoài đã từng tham gia giảng dạy tại trường Trong những năm qua thầy cô đã tâm huyết truyền đạt những kiến thức vô cùng quý báu cho chúng em, giúp
em có thêm nhiều kiến thức đặc biệt là kiến thức chuyên ngành cần thiết để ứng dụng khi thực hiện luận văn
Cuối cùng là lời cảm ơn đến cơ quan, gia đình, bạn bè đã tạo điều kiện cho tác giả được đi học, động viên khích lệ và giúp đỡ về mọi mặt để tác giả
có thêm động lực học tập và hoàn thiện luận văn
Hà Nội, tháng 6 năm 2011
Trang 5Chương 1 - BÀI TOÁN CAUCHY VÀ C0 − NỬA NHÓM
1.1 C0 − nửa nhóm
Cho X là không gian Banach
Định nghĩa 1.1.1 (Định nghĩa nửa nhóm liên tục mạnh)
Họ các toán tử tuyến tính, bị chặn
{T (t),
t
≥0}
trên không gian Banach
X được gọi là C0 −
nửa nhóm (nửa nhóm liên tục mạnh) nếu
(T1) T
(0)
=
I
(I là toán tử đồng nhất)
Trang 6tử
A
),
ký hiệu
ρ
(
A
)
toán tử
(
Trang 7Đối với toán
tử sinh A
của nửa nhóm liên tục mạnh
{T
(t),
t
≥0},
t
a có
Trang 8ta có
T
(t ) x∈ D ( A) và
d T (t ) x = T (t ) Ax
= AT
(t ) x
với ∀t ≥ 0 ;(1.1.2)
ho
∀
t
≥
0,
ho
∀
t
≥0
x
∈
X
ta có
ta có
0
nếu
x∈ X ,
(1.1.4)
C
nếu
1 Hiể
n nhiên, d
án
tử tuyế
n tín
h
và d
o tín
h ch
ất củ
a gi
ới hạn
A(
x
) =
lim
Vì
li m
∀
ε
>
0,
ra
Trang 9Theo định nghĩa
tích phân, ∀ε > 0 tồn tại phân hoạch của
[0,t ]
Trang 10m y
Trang 11∈
D
(
A
)
,
từ định nghĩa
của toán tử sinh
A suy ra
lim T ( t + h ) x
− T ( t )
x = T (t ) lim T ( h ) x − x = T (t ) Ax . h→ 0 + h h→ 0 + h V ậ ylim T
( h ) T
( t ) x
− T
( t
) x
tồn tại
Theo
định
nghĩa
của
D
(
A
)
ta có
T
(
t
)
x∈
D
(
A
)
v à
AT (t ) x = T (t ) Ax .
4 V
ới m ọi
x∈ X ,
∀t ≥ 0
ta có
1
T
(h) t T (s) xds − t T (s) xds
=1 t
T
(h + s) xds −
1 t
T
(s) xds
=1 t+h T
(s) xds −1 t T
(s) xds
=1 t T
(s) xds +1 t+h T
(s) xds −1 h T
(s) xds
−1 t T
(s) xds
∫
h
=1 t+h T
(s) xds −1 h T
(s) xds
0
h
h h
h
Trang 13A
Trang 14và
T
(h)
với
∀τ: 0 ≤τ
≤1 và vì
T
(0)
=1
suy ra
K ≥1
Với
∀t ≥ 0
ta có
ta có thể viết dưới dạng t = n +τ,
n
∈Æ,
0 ≤τ <1,
Trang 15T
( )
=
T
(
n T
( )
t
≥0}
là
C
0
−
nửa
nhóm
và toán tử sinh A của nó là toán
tử tuyến tính Ta phải chứng minh:
a A là toán tử đóngGiả sử lấy
minh
x∈ D ( A)
và
Ax = y
Do (1.1.5) ta có
hội tụ đều trên
Trang 16trái tồn tại và hội tụ tới A
Trang 18Thác triển liên tục trên toàn không gian X = D(
khác
lại
có
( (
(1.1.10)
Từ (1.1.9) và (1.1.10) suy ra sự tồn tại toán tử
bị chặn trên X
∞
∞
Trang 19R
( λ ) :
= ( λ
Reλ,
Re µ
> ω,
(1.1.11)
nếu
và chỉ nếu
T
tho
ả mã
,
Ch ứn
g mi nh
Cho
Reλ,
Re µ >
ω , từ Định lý duy nhất của phép biến đổi
Laplace
Trang 20sau là tương đương
trên không gian Banach X , các tính chất
Trang 221.2 Bài toán Cauchy
Xét bài toán Cauchy
u '
(t ) = Au (t ),
n
tử tuy
ến tín
h, đó
ng với mi
ền xá
c địn
h khôn
g gia
n Banach
Đ ịn
h n g hĩ
a 1 2 1
Trang 23và thỏa
n
ế
u
Bài toán Cauchy (CP)
được gọi là đặt chỉnh đều
3 Nghiệm ổn định
đều đối với điều
kiện ban đầu
∀
B ổ
đ ề
1 2 1
Τ
>
0,
i đó
nếu
với
và du
y nh
ất nghiệm
của (CP), thì nghiệ
m này
ổn định đối với điều
ki
ện ba
n đầ
u
x
C h ứ
ng mi nh
Gi
ả sử
m du
y nh
ất củ
a bà
i
toán Cauchy với giá trị ban đầu
Trang 24 ,
D (
A) }
là toán tử nghiệm với mọi Τ> 0 ,
g gia
n Banach:
phả
i chứng
mi
nh
T
(t )
Trang 25→ Ay
(t )
tron
g X
đều theo t
y
có nghĩa
củ
a (C
P)
vớ
i giát
r
ị ban
đầu
y
(0)
=
x
,nghiệm
này
khả
vi
liên
tục
trên
[
0,Τ
]
Do
vậy
y (t ) = T
t ≥ 0
là nghiệ
m du
y nhấ
t
V
ậy to
nh trên
Trang 26ác,
do tập giả
i khi
đó
ta có
xét
λ
0
∈
ρ (
Trang 27Định lý 1.2.1 (Tiêu chuẩn
c ơ
Trang 28i đó
m
{
T
(t) , t
≥0};
(III) Đi
ều ki
ện Miyadera-Feller-Phillips-Hille-Yosi
da (MFPH
Y) đố
i vớigiải
thức
của
toán
tử
A
:
tồn
tại
K
>
0,
ω
∈\
sao cho
với
mọi
∀
λ
∈Ø: Re
≤
K k
!
,
(1.2
.2)
(Re
g trườn
g hợ
p nà
y nghiệmc
ủa (CP) có dạng
Giả
sử bài toá
n (CP)
là đặt chỉ
nh đều trên
u nà
y tươn
g đươngvớ
i
nghi
ệm
tồn
tạ
i và
du
y
nhấ
t vớ
i mọi
ta ký
hiệu
A
Trang 29n đều với
Τ
∈
\
trên
toàn ước lượng chuẩn
Bây
Trang 30i ∀x∈ D
( A).
Cho
T
(t +
kiện ban đầu T
(h)
x
Do tính duy nhất nghiệm ta suy ra
∀
A
T
(t + h)
thác triển trên toàn không gian X ,
ta có
T
)
t, h ≥ 0,
mãn điều kiện (T1) của định nghĩa
C0 −
nửa nhóm
Lạ
i c
ó điề
u kiệ
n ba
n đầu
T
(0)T (h)
x
=
T
(h)
x
với
ra
T
(0)
=
I
và do vậy (T2)
đư
ợc th
ỏa mãn
M
ặt khá
c do
T
( )
bị
chặn
đều
với
mọi
Τ
>
0,
Τ
∈
\,
và
n tụ
c trên
t
≥0
V
ì vậy
hàm
hi
t
≥
0,
do vậy thỏa mãn (T3)
Vậy họ các toán tử
{T
(t),
t
≥ 0}
nhóm
Hơn nữa, với
x
=
A x,
h→
0
Trang 31
Trang 32ng min
x∈
D
t
a có:
Trang 33(II⇒III)Giả sử A
là toán tử sinh của(1.1.7) và (1.1.8)
ta có
C0 − nửa nhóm
{T
(t),
t ≥ 0},
từ điều kiện
(
λ )
= ∞λ(dt t t T ) ∞
−Re λ
− ω t
≤K te dt
dλ A
0 0
=
K k
!
.(Re
λ
−ω
)
2
D
( A) = D T
Trang 34Cứ tiếp tục như vậy, lấy đạo hàm đến cấp k ta có
Trang 36^u
(x t,
) ≤ K
x
lim
1
−
ω
t
ω
t x
,
t
≥0
(1.2.6)
là công thức
nghiệ
m của (CP)
^
n
=
Trang 37(•) của
(CP) đều được biểu diễn dưới dạng
u
(1.2.7)
Th
ật vậ
y,
từ đị
nh nghĩa 1.1.1, cho
(t ) ( x)
Do vậy
T (t)A x
=
A T (t)x,
ả
vi khi
AT
(t −
s
)u (s)+ T (t − s)
Trang 40−λ )
µ
−λ
(
µ
−
λ )
)
với Reλ, Re µ> ω, λ ≠ µ
Sử dụng bổ đề Jordan ta có
Trang 41= v.p 1
∫
σ +i∞eλt R A
( λ )
− λ
theo (1.2.1) thì tích phâ
n trên hội
tụ tuyệ
t đối
và hội
tụ đều
Trang 42theo t ≥ 0 Tiếp theo lấy đạo hàm dưới dấu
tích phân ta có
v p
^J (t ) là
nghiệm của bài toán Cauchy (CP)
Bây
giờ
ta
phải
chứng
minh
tínhd
uy nhất của nghiệ
m Giả sử
u
(•)
là
nghiệm
của
(CP), vì
ả v
i liê
n tụ
c với
t
≥
0,
lấ
y tíc
h phâ
n từn
g phần
∫
e
λ τ
u
( τ )
dτ
0
t
a có
t t
−
u
(t )e
− λt
+
dτ
Trang 430 0
Giả sử u
(0) = 0, do A đóng nên ta có
Trang 44đó
Kết hợp với (1.2.8) suy
ra u
( τ )= 0
trên
0,t
, suy ra nghiệm là duy nhất
1.3 Một số ví dụ
Ví dụ 1.3.1
Xét bài toán Cauchy
∂ +
x
=0,
t
≥ 0,
x ∈ℜ
a Tr
ườ
ng
Trang 453.1)
Ta có thể viết lại phương trình dưới dạng
( )
t
≥0,
ả sử
ra
Trang 47Sử dụng phép biến đổi Fourier, ta phải kiểm tra được
kiện Hille-Yosida
R A
(λ)
thỏa mãn điềuT
≤
λ
đún
g v
ới mọi
x ≥ 0
Trang 48+ λ )
Trang 49với
x∈\,
là nghiệm duy nhất của (1.3.1), ổn định đối với điều kiện ban đầu f
b Trường hợp ℜ =
0,∞)
Ta xét bài toán Cauchy (1.3.1) trên không gian trường hợp này
Trang 50u
(0) = 0
R A
( λ ) f ≤ ∫0e f ds x
−λ (
x−s
)
1
−λ (
thỏa
mãn
điều
kiệ
n Hille- Yosida nhưng
ì lấ
cho
u
(0)
>
0
k
hi đ
ó khôn
g tồ
n tạ
i dã
y b
ất kỳ
do
đó
A
khôn
g sinh ra
C0 − nửa nhómtrên
khôn
g gian
Trang 51trên không gian X = C0
0,∞)
(không gian các hàm liên tục trên
0,∞
)
vàtriệt tiêu tại 0) và toán tử nửa nhóm xác định bởi:
,
u
(0) = 0}.
Nhận thấy với mọi
λ
>
0
thì
λ ∉ ρ ( A ) và khi đó bài
toán Cauchy (1.3.1) chỉ
giải được khi
f ≡ 0
Ví dụ 1.3.2 (lớp các toán tử sinh của C0 −
nửa nhóm) Xét bài toán
Cauchy
Đặt u '
(
t
Trang 52=
u
1
L p
,
v
γ
∈
(
0,1
A
sinh ra
C0 − nửa nhóm trên
X và toán
tử nửa nhóm được xác định bởi:
u
Trang 53y
ta có
1
kh
i đó
ều ki
ện M
FPHY
Thật
vậy,do
Trang 54L p
+(+)
ta
có ướ
c lượn
g sau
Trang 55λ k
≤
Trang 56{T (t),
t ≥ 0},
khi đó bài toán
0
(
λ+
n t
và do
đó
(R A ( λ )
tu
y nhiên
R A
( λ )
không thỏa mãn điều kiện MFPH
Y, do
đó trong trường hợpnày bài toán Cauchy không đặt chỉnh
- Nếuγ >
2 , thì toá
và
n hư vậy
bài toán Cauchy cũng không đặt chỉnh trong trường hợp này
A
Trang 57Ví dụ 1.3.3 (phương pháp nửa nhóm cho phương trình truyền nhiệt)
d 2
t ∈[0, Τ],
Trang 59Với mỗi t ≥ 0, toán tử tuyến tính trên L2
k = 1
kh
i đó
≤ 1 với mỗi t ≥ 0
Bây giờ ta chứng minh
{T (t ), t ≥ 0} thỏa mãn tính chất nửa nhóm:
Cho v ∈ X , sử dụng phép biến đổi
tự liên hợp
∞
∞
2
Trang 60ν ∈ X , từ ước lượng (1.3.6) suy ra
u liên tục khi
t
≥0
và
u
(0)
=ν
2 < ∞
c là
k k k
Trang 61tồn tại và liên tục với ∀t ≥ 0.
là nghiệm mạnh của bài toán
(1.3.5) Dễ kiểm tra A thỏa mãn A = lim T ( h ) −
I
do đó A là toán tử sinh
h→ 0 + h
của nửa nhóm liên tục mạnh
{T (t ), t ≥ 0} Vậy bài toán Cauchy (1.3.5) đặtchỉnh đều trên
D
( A).
∞
Trang 62Chương 2 - BÀI TOÁN CAUCHY VÀ NỬA NHÓM
≤ Keωt
;
Nửa nhóm
{V (t ),
t ≥0}
được gọi là không suy biến nếu
V
0 (t ) = T (t )
t
0
Trang 64n
≥ 0
ta có
R
A
( λ )
RA
( λ )
thỏa mãn phương trình giải thức khi và chỉ khi
Trang 65( λ ) − R ( µ )
.2)
Sử dụng định lý tính duy nhất của phép biến đổi Laplace, ta có
Trang 66e−λt V
(t ) dt
0 0
∞
(
µ−n R
( µ ) ( µ µ−nλ )
Trang 68(r + t ) −(t + s − r )n− 1V (r ) dr.
Ch
ú ý:
là không suy biến, thì toán tử
R
( λ )
khả
nghịch Từ (2.1.1) ta nhận thấy
λ I − R ( λ )−1
phụ thuộc vào λ , nghĩa
Trang 69n t
ử sin
h củ
a nử
a
nhóm
n
−
lầ
n tíc
h hợp
K
hi
đó
ta có1
Trang 703 Cho
4 Cho
Trang 71x
.(2
1.6)
Trang 73Vậy (2.1.3) được chứng minh Do A đóng nên từ
(2.1.3) suy ra (2.1.4) Đạo hàm n lần (2.1.3) ta được
(2.1.5) Lấy vi phân (2.1.5) ta được (2.1.6)
≤
Kk !
,( λ
thỏa
mãn
điều
kiện và
n
Trang 74V
(0)
= 0
lim sup h−1
V
(t + h)−V (t )
Trang 75>
0,
ω ∈\ Toán
tử tuyến tính
A là toán tử sinh
của nửa nhóm
(n
+1
) −
lần tích hợp
thỏa mãn điều kiện (2.1.7),
nếu
và chỉ nếu tồn tại
( λ )
(k ) ! Kk
vớ
Trang 76K
>
0,
ω ∈
(−∞, a] Khi đó điều kiện
(2.1.8) tương đương với: A là
toán tử sinh của nửa nhóm n −lần tích hợp
{V (t ),
t
≥ 0}
sao cho
C h ứ n
g m i n h
V
( )
≤ Keωt.
Giả sử điều kiện (2.1.8) được thỏa mãn, thì A là toán tử sinh của nửa
nh
đề 2.1
2,
Do vậy
Trang 77t ≥ 0}
sinh bởi A.
2.2 Bài toán Cauchy (n,ω) −đặt chỉnh
Xét bài toán Cauchy
( )
t
≥ 0,
u
(0)
=
x,
(CP)
Trong đó A là toán tử tuyến tính đóng, xác định trù mật trong không
gian Banach
X
Ở đây
Trang 78t
≥0
g đó
+
A x
+
+
n (CP)
là
(n,ω )
−đặt chỉnh
(I) A là toán tử sinh của nửa nhóm
Trang 79khả vi liên tục
(n +1) − lần
u (t ) := V (n)
(t ) x,
∑
Trang 80m của (CP) với giá trị
Trang 82là nghiệm n −lần tích hợp duy nhất của (CP)
với giá trị ban đầu u n
t ≥ 0}
lên toàn
không gian X
∫
(n
Trang 83Hàm toán tử
{V (t ),
t ≥ 0}
bị chặn mũ với mọi x ∈ D
( A n+1 ),
tục
theo
t
Do
vậy
Trang 84dàng
chứng
minh
toá
n
tử
∫µ
n e V
(
t
)
d t
0
=
R A
{
V
(t ),
t
≥ 0} là nửa
nhóm n −lần tích hợp với toán tử sinh A
2.3 Nửa nhóm
n − lần tích hợp địa phương Định nghĩa 2.3.1
Cho
∞)
Họ cáctoántử
tuyếntínhbịchặn
{
V
(t ),
được gọi là
nửa nhóm n −
lần tích hợp địa phương
trên X ,
nếu điều kiện (V1) trong Định nghĩa 2.1.1
đượ
c
thỏa
0,Τ) .
là nửa nhóm n
−lần tích hợp thì toán
tử sinh của nó
được định nghĩa từ đẳng thức:
Đố
i vớ
i mộ
t nử
a nhóm
n
−
lầ
n tíc
h hợ
p đị
a ph
ương
{0Τ
thìtíc
h ph
ân (2
3.1)
có thể khôn
g tồn tại
Do vậ
y toá
n
tử sinh
A
0
của
nửa
nhóm
địa
phương
−
∞
Trang 85pn}.
Trang 86Ta có A0 là toán tử khả đóng, vì vậy ta có thể gọi
A0
là toán tử sinh của nửanhóm n −lần tích hợp địa phương
{V
(t ), 0 ≤ t < Τ} .
Mệnh đề 2.3.1 (tính chất của nửa nhóm
n − lần tích hợp địa phương)
Cho n∈Æ và
A là toán tử sinh của nửa nhóm n −lần tích hợp địaphươ
Trang 87i mọi
u
(0)
=
x,
(LCP)
được gọi
là n − đặt chỉnh nếu
với mọi nghiệm duy nhất thỏa mãn:
sup
t∈0, τ ⊂0, Τ
)với Kτ
là hằng
số nào đó
Bổ đề 2.3.1
u
(
t, x
Nếuvới
;
Trang 88toán Cauchy địa phương (LCP) và
D
( A n+1 ) và là
toán tử đóng
Cho
Trang 89Do vậy, nghiệm ổn định theo
chuẩn n tương ứng đối với điều
kiện ban đầu
u
(0)
=
x
(LCP)
Nếu
A
là toá
n tử sinh của nửa nhó
m
n
−lầ
n tích hợp
địaphươ
ng, thì bài toán Cauc
hy địa phươ
ng
(LCP) được gọi là n −đặt chỉnh
Trang 90u
(t )
:=
V
n
(t )
x,
t ∈
0,Τ
) .
Sử dụng
(2.3.2) ta dễ dàng chứng minh được
Theo định lý 2.2.1 đã chứng minh được mọi nghiệm của bài toán này
{V (t ), 0 ≤ t < Τ} và D ( A) =
X
Khi đó tồn tại
m iền
i
Trang 91(1+λ)
Trang 93giao hoán với R
( λ, A) trên X và với A trên D ( A).
Sử dụng ước lượng trên cho
G
( λ )
, ta tìm được miền Λ⊂Ø sao cho
G
( λ
)
<1 với mọi λ ∈Λ
Trang 94( λ )
K λn
log (1+λ )và
− 1
∃K > 0: ∀λ ∈Λ,
( λI − A)
≤
Trang 95mãn
địa phương và
D
) ≠ φ Khi
đó (2.3.5)
Trang 96λ
Trang 97Kết hợp với điều kiện (2.3.6) ta suy ra (2.3.5).
Ngược lại, nếu (2.3.5) được thỏa mãn đối với toán tử A, khi đó
γ
λ
Trang 98ác địn
h v
ới mọi
=
T
(•)
x
là nghiệ
m duy
nhất của bài toán Cauchy địa phương ổn định theo (2.3.6), khi
đó A là toán tử sinh của nửa nhóm n −lần tích hợp địa phương
{V (t ),
0 ≤ t < Τ
}.
Định nghĩa 2.3.4
Họ các toá
n
tử tuy
ến
tín
h,
bị chặn
k→
Trang 99{V (t ), 0 ≤ t
< Τ
},
được gọi
x
∈
D
và
Ngược
lại, nếu
−
t n
R
n A
( λ
( λ
)
y d
(
λ )x
d s
,
d
o vậ
y với
B
ổ đ
ề 2.
tử sinh của nửa nhó
m n
−lần tích hợp địaphương
{
V
(t ),
theo Định nghĩa 2.3.4
Khi
đó với mọi hàm liên tục
•)
)
−
H F
Trang 100Hơn nữa, nếu H ∈C1
{0,τ ),Ø} ,
Chứn
g minh
Do A là toán tử đóng, ta có
Trang 102r
Trang 104
( E •V ) (t + s) x −( E s •V
) (t )x −( E t •V
) (s) x − F (t )V (s) x+F
∀x ∈ X ,
Trang 105D
( A)∩C
1
{0,τ ),
Ví dụ 2.4.1 (Nửa nhóm tích hợp với toán tử sinh không xác định trù mật)
Xét bài toán Cauchy
Trang 106(2.4.1)trên không gian Banach
t ≥ 0,
u '∈C
0,∞),
Trang 107g hợ
p này
R A
(
λ
)
thỏa mãn điều kiện Hille- Yosida
A không sinh ra C0
− nửa nhóm trên không gian
X = C
0,∞).
Tu
y nhi
ên
A
sin
h ra
C0 −
nửa nhóm trên không gian
(không
gian các hàm liên tục trên
0,∞)
và triệt tiêu tại 0)
Từ (1.1.8)
ta tìm được
toá
n tử tạo
n ên
x