Integrated solutions of non-densely defined semilinear integro-differential inclusions: existence, topology and applications

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Given a linear closed but not necessarily densely defined operator $A$ on a Banach space $E$ with nonempty resolvent set and a multivalued map $F\colon I\times E\multimap E$ with weakly sequentially closed graph, we consider the integro-differential inclusion$$\dot{u}\in Au+F(t,\int u)\quadon I,\qquad u(0)=x_0.$$We focus on the case when $A$ generates an integrated semigroup and obtain existence of integrated solutions if $E$ is weakly compactly generated and $F$ satisfies $$\beta(F(t,\Omega))\leqslant \eta(t)\beta(\Omega) \quadfor all bounded \Omega\subset E,$$where $\eta\in L^1(I)$ and $\beta$ denotes the De Blasi measure of noncompactness. When $E$ is separable, we are able to show that the set of all integrated solutions is a compact $R_\delta$-subset of the space $C(I,E)$ endowed with the weak topology. We use this result to investigate a nonlocal Cauchy problem described by means of a nonconvex-valued boundary condition operator. We also include some applications to partial differential equations with multivalued terms are.Bibliography: 26 titles.

作者简介

Radosław Pietkun

PhD, Researcher

参考

  1. W. Arendt, “Vector valued Laplace transforms and Cauchy problems”, Israel J. Math., 59:3 (1987), 327–352
  2. J.-P. Aubin, A. Cellina, Differential inclusions. Set-valued maps and viability theory, Grundlehren Math. Wiss., 264, Springer-Verlag, Berlin, 1984, xiii+342 pp.
  3. J.-P. Aubin, H. Frankowska, Set-valued analysis, Systems Control Found. Appl., 2, Birkhäuser Boston, Inc., Boston, MA, 1990, xx+461 pp.
  4. I. Benedetti, M. Väth, “Semilinear inclusions with nonlocal conditions without compactness in non-reflexive spaces”, Topol. Methods Nonlinear Anal., 48:2 (2016), 613–636
  5. G. Da Prato, E. Sinestrari, “Differential operators with non dense domain”, Ann. Scuola Norm. Sup. Pisa Cl. Sci. (4), 14:2 (1987), 285–344
  6. F. S. De Blasi, “On a property of the unit sphere in a Banach space”, Bull. Math. Soc. Sci. Math. Roumanie (N.S.), 21(69):3-4 (1977), 259–262
  7. M. Fabian, P. Habala, P. Hajek, V. Montesinos, V. Zizler, Banach space theory. The basis for linear and nonlinear analysis, CMS Books Math./Ouvrages Math. SMC, Springer, New York, 2011, xiv+820 pp.
  8. G. Fournier, L. Gorniewicz, “The Lefschetz fixed point theorem for multi-valued maps of non-metrizable spaces”, Fund. Math., 92:3 (1976), 213–222
  9. L. Gasinski, N. S. Papageorgiou, Nonlinear analysis, Ser. Math. Anal. Appl., 9, Chapman & Hall/CRC, Boca Raton, FL, 2006, xii+971 pp.
  10. L. Gorniewicz, Topological fixed point theory of multivalued mappings, Topol. Fixed Point Theory Appl., 4, 2nd ed., Springer, Dordrecht, 2006, xiv+539 pp.
  11. C. Himmelberg, “Measurable relations”, Fund. Math., 87 (1975), 53–72
  12. Shouchuan Hu, N. S. Papageorgiou, Handbook of multivalued analysis, v. I, Math. Appl., 419, Theory, Kluwer Acad. Publ., Dordrecht, 1997, xvi+964 pp.
  13. M. Kamenskii, V. Obukhovskii, P. Zecca, Condensing multivalued maps and semilinear differential inclusions in Banach spaces, De Gruyter Ser. Nonlinear Anal. Appl., 7, Walter de Gruyter & Co., Berlin, 2001, xii+231 pp.
  14. H. Kellerman, M. Hieber, “Integrated semigroups”, J. Funct. Anal., 84:1 (1989), 160–180
  15. I. Kubiaczyk, S. Szufla, “Kneser's theorem for weak solutions of ordinary differential equations in Banach spaces”, Publ. Inst. Math. (Beograd) (N.S.), 32(46) (1982), 99–103
  16. M. Kunze, G. Schlüchtermann, “Strongly generated Banach spaces and measures of noncompactness”, Math. Nachr., 191 (1998), 197–214
  17. F. M. Neubrander, “Integrated semigroups and their applications to the abstract Cauchy problem”, Pacific J. Math., 135:1 (1988), 111–155
  18. V. Obukhovskii, P. Zecca, “On semilinear differential inclusions in Banach spaces with nondensely defined operators”, J. Fixed Point Theory Appl., 9:1 (2011), 85–100
  19. D. O'Regan, R. Precup, “Fixed point theorems for set-valued maps and existence principles for integral inclusions”, J. Math. Anal. Appl., 245:2 (2000), 594–612
  20. A. Pazy, Semigroups of linear operators and applications to partial differential equations, Appl. Math. Sci., 44, Springer-Verlag, New York, 1983, viii+279 pp.
  21. R. Pietkun, “Structure of the solution set to Volterra integral inclusions and applications”, J. Math. Anal. Appl., 403:2 (2013), 643–666
  22. Э. Спеньер, Алгебраическая топология, Мир, М., 1971, 680 с.
  23. H. R. Thieme, ““Integrated semigroups” and integrated solutions to abstract Cauchy problems”, J. Math. Anal. Appl., 152:2 (1990), 416–447
  24. A. Ülger, “Weak compactness in $L^1(mu,X)$”, Proc. Amer. Math. Soc., 113:1 (1991), 143–149
  25. I. I. Vrabie, $C_0$-semigroups and applications, North-Holland Math. Stud., 191, North-Holland Publishing Co., Amsterdam, 2003, xii+373 pp.
  26. J. Weidmann, Linear operators in Hilbert spaces, Grad. Texts in Math., 68, Springer-Verlag, New York–Berlin, 1980, xiii+402 pp.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Pietkun R., 2021

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».