广义C半群的指数公式与逼近
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Hilbert空间中C-耗散算子的性质杨延涛【摘要】研究了Hilbert空间中C-耗散算子的性质,并给出此类算子成为压缩C半群无穷小生成元的一些条件.%The properties of C-dissipative operators in Hilbert space are studied,and some conditions that these C-dissipative operators can be the infinitesimal generator of contracions C-semigrous are obtained.【期刊名称】《河南科学》【年(卷),期】2017(035)008【总页数】4页(P1189-1192)【关键词】Hilbert空间;C-耗散算子;无穷小生成元;压缩C半群【作者】杨延涛【作者单位】延安大学数学与计算机科学学院,陕西延安716000【正文语种】中文【中图分类】O177.2线性算子半群理论研究近年来取得了长足的发展,已涉及多类半群[1-6].C-耗散算子是Banach空间中一类特殊的线性算子,此类算子在半群理论研究中占有十分重要的地位,并在众多实际问题中具有广泛的应用.因此,国内外许多研究者对此也作了大量的研究工作,并取得一些相应的成果[7-16].然而,在部分实际问题中,我们遇到的抽象空间不是Banach空间,而是Hilbert空间,Hilbert空间是完备的内积空间,它在数学物理、量子物理理论、微分方程论及概率论中有着重要而且广泛的应用,这是一般Banach空间所不具备的.另外,C-耗散算子是压缩C 半群无穷小生成元的固有属性,众多实际问题所对应的线性算子具有耗散特性.基于此,研究Hilbert空间中C-耗散算子的性质,并讨论无穷小生成元的条件,具有一定的理论意义和实用价值,所得结论也可视为Hille-Yasida定理和Lumer-Phillips定理的有机补充[17-22],且具有更广的应用范围.设X为Banach空间,X*为X的共轭空间,A*为线性算子A的共轭算子,B(X)表示X中有界线性算子全体所构成的空间.I∈B(X)为恒等算子,L(X)表示所有X到自身的线性算子构成的空间.定义1[1]设A:D(A)⊂X→X是线性算子.,则称A是稠定算子.定义2[1]设A:D(A)⊂X→X是稠定算子.若A⊂A*,则称A是对称算子.定义3[1]设A:D(A)⊂X→X是稠定算子.若A=A*,则称A是自伴算子.定义4[2]设A:D(A)⊂X→X是线性算子.若对任意{xn}⊂D(A),当xn→0,Axn→y(n→∞)时,总有y=0,则称A是可闭算子.定义5[3]线性算子A成为C-耗散算子,若满足:(Ⅰ)x∈D(A),存在x∗∈F(Cx),使得(Ⅱ)CA⊆AC.在此,表示x∗∈X∗在x∈X上的值.定义6[3]若‖T(t) x‖≤‖Cx‖,t≥0,x∈X,则称{T(t)}t≥0为压缩C半群.引理1[3]线性算子A是C耗散算子充要条件为,‖(λ-A) Cx‖≥λ‖Cx‖,x∈D(A),λ>0.定理1设X是Hilbert空间,线性算子A成为C-耗散算子的充要条件为Re≤0,x∈D(A).证明充分性.若对任给的x∈D(A),式Re≤0成立,则对λ>0有即由引理1知,算子A是C耗散.必要性.若算子A是C耗散,则对任给的x∈D(A),λ>0有从而即若不成立,则存在某x0∈D(A),使得取代入式中可得,与假设相矛盾,因此,对任何x∈D(A),若算子A是C耗散的成立.推论1设X是Hilbert空间,若算子A为X上的对称算子,则A成为C-耗散算子的充要条件为定理2设A为C-耗散算子,若A为稠定的,则A是可闭算子.证明假设A不是可闭算子,由定义4,则存在{xn}⊂D(A),当xn→0时,有Axn→y(n→∞),但y≠0.又因A为C-耗散算子,则对任意x∈D(A),κ>0,由引理1有当n→∞,k→0时,可得这与A为稠定且y≠0矛盾,所以,A是可闭算子.定理3设X是Hilbert空间,A为X上的闭线性算子,则A生成压缩C半群的充要条件为①A=C-1AC;②A为C-耗散算子,且(0,+∞)⊆ρ(A);③C(D(A))在R(C)中稠密.证明充分性.在t≥0时,定义W(t):X→X,W(t)=etAλC,即{W(t)}t≥0是C半群.由即C是可交换.则有因此,W(t) x∈D(A)且AW(t) x=W(t) Ax,即W(t)是A生成的,其生成元为A.由②及C半群的指数公式,有由定义6知,{W(t)}t≥0是A生成的压缩C半群.必要性.A为压缩C半群{T(t)}t≥0的生成元,‖T(t)‖≤Mewt,则有A=C-1AC成立;设x∈D(A),且x∗∈F(Cx),则有即A为C-耗散算子,且(0,+∞)⊆ρ(A);令λ∈ρ(A),对任意x∈X,有可得因此,③式得证.【相关文献】[1]陶有德,任鹏,于景元.Hilbert空间中耗散算子的性质研究[J].数学理论与应用,2010,30(2):5-8.[2]陶有德,于景元,朱广田.Banach空间中可闭化线性算子与无穷小生成元[J].淮北煤炭师范学院学报(自然科学版),2009,30(1):15-17.[3]LI Miao,HUANG Falun.Characterizations of contraction C-semigroups[J].American Mathematical Society,1998,126(4):1063-1069.[4]LEE Y S.Approximation theorem for contraction C-semigroups[J].Korean J Math,2010,18(3):253-259.[5]陶有德,于景元,朱广田.Banach空间中具有耗散特征的无穷小生成元[J].四川师范大学学报(自然科学版),2012:35(2):177-179.[6]李扬荣.C-半群的Lumer-Phillips定理与C-Hermitian算子[J].数学学报,1997,40(1):43-52.[7]GUBREEV G M,OLEFIR E I,TARASENKO A A.Linear combinations of the volterra dissipative operator and its adjoint operator[J]. Ukrainian Mathematical Journal,2013,65(5):780-786.[8]MOSKALEVA Y P.Multiplicity characteristic of the continuum spectrum of a class ofdissipative operators[J].Journal of Mathe⁃matical Sciences,2001,107(6):4464-4466.[9]PETROV A M.The spectral projections of dissipative operators[J].Journal of Soviet Mathematics,1991,57(5):3440-3443.[10]NAKAZATO H.On left invariant dissipative operators[J].Archiv Der Mathematik,1985,45(5):458-462.[11]UĜURLU E,BAIRAMOV E.Krein’s theorem for the dissipative operators with finite impulsive effects[J].Numer Func Anal Optim,2015,36(2):256-270.[12]MUSTAFAYEV H.Dissipative operators on Banach spaces[J].Journal of Functional Analysis,2007,248(2):428-447.[13]LUMER G,PHILLIPS R S.Dissipative operators in a Banach spaces[J].Pacific Journal of Mathematics,1961,11(2):679-698.[14]MARINOV C A,NEITTAANMÄKI P.Dissipative op erators and differential equations on Banach spaces[J].Mathematics and Its Applications,1991,66(6):1-33. [15]DRISSI D.On a generalization of Lumer-Phillips’theorem for dissipative operators in a Banach space[J].Studia Mathematica,1998,130(1):1-7.[16]王蓉,贾云锋.Banach空间上一类二阶偏微分系统解的存在性[J].西北大学学报(自然科学版),2014,44(2):183-187.[17]Pazy A.Semigroups of linear operators and application to partial differential equations[M].New York:Spring-Verlag,1983.[18]周鸿兴,王连文.线性算子半群理论及其应用[M].济南:山东科学技术出版社,1994. [19]杨延涛,薛双,赵华新.压缩C半群生成元的扰动[J].甘肃科学学报,2017(2):1-3. [20]杨延涛,薛双.局部有界双连续n次积分算子C群的生成元及性质[J].河南科学,2016,34(5):648-651.[21]SHKALIKOV A A.Dissipative operators in the Krein space.Invariant subspaces and properties of restrictions[J].Function⁃al Analysis and Its Applications,2007,41(2):154-167.[22]TAO Y D,REN P,YU J Y.Studies on the properties of dissipative operators in a Hilbert space[J].Math Theory Appl,2010,30(2):5-8.。
完全连续的广义C-半群的概念和性质薛风风;赵华新;薛双;杨延涛【摘要】研究了Banach空间上的完全连续的广义C-半群,给出了完全连续的广义C-半群及其生成元的定义。
利用经典算子理论的方法,将完全连续的广义C0-半群及生成元的性质,推广到了完全连续的广义C-半群,最后得到了完全连续广义C-半群及生成元的性质。
%Studing fully continuous generalized C-semigroup on banach space which is giVen completely continuous generalized C-semigroup defined and generators. Using of classical operator theory method to the fully continuous generalized C0 semigroup,and the nature of production elements promote the completely continuous generalized C-semigroups,getting completely continuous generalized semigroup and generator properties.【期刊名称】《延安大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(035)001【总页数】3页(P21-23)【关键词】完全连续广义C-半群;广义C-半群;生成元【作者】薛风风;赵华新;薛双;杨延涛【作者单位】延安大学数学与计算机科学学院,陕西延安 71600;延安大学数学与计算机科学学院,陕西延安 71600;延安大学数学与计算机科学学院,陕西延安 71600;延安大学数学与计算机科学学院,陕西延安 71600【正文语种】中文定义1[1] 设为X的线性算子,X为任意Banach空间,{T(t)}t≥0被称为广义C-半群,如果满足以下条件:(1)T(0)=C;(2)CT(t+s)=T(t)T(s),∀t,s≥0;是强连续算子,即。
doi:10 11920/xnmdzk 2024 02 012指数有界双连续n阶m次积分C群的指数公式贺凯丽ꎬ赵华新ꎬ刘娟娟(延安大学数学与计算机科学学院ꎬ陕西延安716000)摘㊀要:利用经典算子半群理论中的研究方法ꎬ基于指数有界双连续n阶m次积分C群和预解式的定义ꎬ给出指数有界双连续n阶m次积分C群与其预解式间积分的表示关系ꎬ得到指数有界双连续n阶m次积分C群的指数公式ꎬ从而推广了n阶m次积分C半群的相关结果ꎬ丰富了算子半群理论的研究内容.关键词:双连续n阶m次积分C群ꎻ指数公式ꎻ指数有界ꎻ预解式中图分类号:O152.7ꎻO177㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:2095 ̄4271(2024)02 ̄0199 ̄07收稿日期:2023 ̄07 ̄14通信作者:赵华新(1964 ̄)ꎬ男ꎬ教授ꎬ研究方向:泛函分析 E ̄mail:ydzhhx815@126 com基金项目:国家自然科学基金项目(71961030)ꎻ延安大学研究生教改项目(YGYJG2019033)Exponentialformulaofbi ̄continuous ̄thorder ̄timesintegrated ̄groupswithexponentialboundednessHEKai ̄liꎬZHAOHua ̄xinꎬLIUJuan ̄juan(SchoolofMathematicsandComputerScienceꎬYan anUniversityꎬYan an716000ꎬChina)Abstract:Usingtheresearchmethodofclassicaloperatorsemigrouptheoryꎬbasedonthedefinitionofbi ̄continuousn ̄thorderm ̄timesintegratedC ̄groupswithexponentialboundednessandresolventꎬthispapergavetherepresentationrelationofthebi ̄continuousn ̄thorderm ̄timesintegratedC ̄groupswithexponentiallyboundednessanditsresolvent Thentheexponentialfor ̄mulaofbi ̄continuousn ̄thorderm ̄timesintegratedC ̄groupswithexponentiallyboundednesswasobtained Thusthecorrelationresultsofn ̄thorderm ̄timesintegratedC ̄semigroupsweregeneralizedandtheresearchcontentoftheoperatorsemigrouptheorywasenriched.Keywords:bi ̄continuousn ̄thorderm ̄timesintegratedC ̄groupꎻexponentialformulaꎻexponentialboundednessꎻresolvent㊀㊀算子半群理论在泛函分析和实际问题中有着广泛的应用ꎬ经过多年的持续发展ꎬ算子半群种类不断丰实ꎬ许多学者对此作了大量研究工作[1 ̄3] 一方面ꎬ文献[4]中提出了双连续半群ꎬ王文娟等人在文献[5 ̄7]中提出双连续C半群ꎬ双连续n次积分C半群和双连续α次积分C半群 在此基础上ꎬ张明翠等人在文献[8]中提出n阶α次积分C半群ꎬ在文献[9 ̄12]中周阳等人将C半群推广到C群ꎬ给出指数有界双连续n阶α次积分C群和指数有界双参数n阶α次积分C群的定义和其次生成元 另一方面ꎬ文献[13 ̄16]分别讨论了广义C半群ꎬC半群ꎬ双参数C半群ꎬn阶m次积分C半群和双参数n阶m次积分C群的指数公式ꎬ对于指数有界双连续n阶m次积分C群的指数公式还尚未被研究 本文在此理论基础上ꎬ将给出指数有界双连续n阶m次积分C群的定义和预解式ꎬ并得到指数有界双连续n阶m次积分C群的指数公式ꎬ从而进一步完善了双连续n阶次积分C群的相关理论.1㊀预备知识西南民族大学学报(自然科学版)第50卷㊀㊀文中假设为无限维的复Banach空间ꎬ是上的有界线性算子全体所组成的代数ꎬ为线性算子的定义域ꎬ是的共轭空间ꎬ是上的局部凸拓扑并具有以下性质:(i) ̄拓扑比 ̄拓扑粗且是Hausdorff拓扑ꎻ(ii)空间在 ̄有界集上序列完备ꎬ即对每个 ̄有界的柯西列在中收敛ꎻ(iii)空间中的范数可以由空间定义即对于ꎬ有:.记ꎬ不失一般性ꎬ假设ꎬꎬ.设ꎬꎬꎬ当且仅当存在使ꎬ.2㊀基本概念和引理㊀㊀定义1[6]㊀设ꎬ若对每个范数有界序列ꎬ当ꎬ有ꎬ则算子称为双连续的.定义2[6]㊀设ꎬ若存在ꎬ使ꎬ成立ꎬ则算子族称为指数有界的.定义3㊀设为单射ꎬꎬꎬ若存在闭线性算子ꎬ满足:(i)ꎬꎬꎻ(ii)存在闭线性算子ꎬ使得:ꎬꎬꎬꎻꎬꎬꎻ(iii) ̄连续ꎬ即对映射: ̄连续ꎻ(iv)等度双连续ꎬ即对任意ꎬ若对每个范数有界序列且ꎬ则有一致成立ꎻ(v)存在ꎬꎬ使得ꎬ.002第2期贺凯丽ꎬ等:指数有界双连续n阶m次积分C群的指数公式㊀称是指数有界双连续n阶次积分C群ꎬ其中为其次生成元.定义4㊀若为定义在Banach空间上的有界线性算子ꎬ则称为指数有界双连续n阶m次积分C群的次生成元的正则点ꎬ是的预解式的正则点的全体称为的C预解集ꎬ记做.引理1[6]㊀.引理2[6]㊀设是一 ̄连续函数ꎬ且ꎬꎬ且为整数ꎬ则有:.3㊀主要结果㊀㊀定理1㊀设ꎬ为单射ꎬ次生成指数有界双连续n阶次积分C群ꎬ则当时ꎬ有:.证明㊀由于指数有界双连续n阶m次积分C群的次生成元为ꎬꎬꎬ是 ̄连续的ꎬ所以有:.用同时作用于等式两端ꎬ对于ꎬ由定义3可得:==.即:.对于ꎬ得:.则:102西南民族大学学报(自然科学版)第50卷ꎬ.因此ꎬ根据定义4有:ꎬ.定理2㊀设次生成指数有界双连续n阶次积分C群ꎬ存在ꎬꎬ使得ꎬ若对ꎬꎬ则有:ꎬ其中.证明㊀因为为指数有界双连续n阶m次积分C群的次生成元ꎬ所以由定理1可得:.下面对上式右端进行分部积分ꎬ当时:=㊀.由指数有界性及双连续n阶m次积分C群的性质有:.其中:ꎬ.即:.因此有:.假设当时ꎬꎬ成立.则当时ꎬ=202第2期贺凯丽ꎬ等:指数有界双连续n阶m次积分C群的指数公式㊀.类似于的情形ꎬ由指数有界性及双连续n阶m次积分C群的性质有:ꎬ因此有:ꎬ也成立.因此原命题对成立.定理3㊀(指数公式)设为闭线性算子ꎬ次生成指数有界双连续n阶m次积分C群ꎬ存在ꎬꎬ使得ꎬ则对ꎬ有:ꎬ且等式中的极限对在任意有界区间上是一致的.证明㊀由定理2可得ꎬ对于ꎬꎬ有:㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(1)将(1)式右端对连续求次导数ꎬ可得:(2)且有:===.====302西南民族大学学报(自然科学版)第50卷.再由:===.即有:.对关于求次导数ꎬ可得:㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(3)由(2)式和(3)式可得:.令ꎬꎬ代入上式可得:ꎬ.由引理1可得:=㊀.再由引理2可得:.故:402第2期贺凯丽ꎬ等:指数有界双连续n阶m次积分C群的指数公式㊀.推论1㊀设为闭线性算子ꎬ次生成指数有界双连续n阶m次积分C群ꎬ存在ꎬꎬ使得ꎬ则对ꎬ有:=ꎬ且等式中的极限对在任意有界区间上是一致的.证明㊀由定理3可得:.对上式两端同时取次积分ꎬ可得:==.参考文献[1]PAZYA Semigroupsoflinearoperatorsandapplicationstopartialdifferentialequation[M].NewYork:SpringVerlagꎬ1983.[2]宋晓秋 应用泛函分析[M].江苏徐州:中国矿业大学出版社ꎬ2013.[3]黄永忠 算子半群与应用[M].湖北武汉:华中科技大学出版社ꎬ2011.[4]KUHNEMUNDF AHille ̄YosidatheoremforBi ̄continuoussemigroups[J].SemigroupForumꎬ2003ꎬ67(2):205 ̄225.[5]王文娟 双连续C ̄半群[D].安徽芜湖:安徽师范大学ꎬ2005.[6]常胜伟 双连续n次积分C ̄半群[D].陕西延安:延安大学ꎬ2008.[7]卢娜 双连续α次积分C ̄半群[D].陕西延安:延安大学ꎬ2010.[8]张明翠ꎬ宋晓秋ꎬ黄翠 n阶α次积分C半群[J].常熟理工学院学报(自然科学)ꎬ2014ꎬ28(4):33 ̄37.[9]周裕然ꎬ赵华新ꎬ周阳 指数有界双连续n阶α次积分C半群的生成定理[J].河南科学ꎬ2020ꎬ38(6):861 ̄864.[10]周阳ꎬ赵华新ꎬ周裕然 指数有界双连续n阶α次积分C群的次生成元及其性质[J].延安大学学报(自然科学版)ꎬ2020ꎬ39(4):84 ̄86.[11]赵丹丹ꎬ赵华新 双参数n阶α次积分C半群的预解集[J].河南科学ꎬ2019ꎬ37(5):689 ̄692.[12]周阳ꎬ赵华新ꎬ周裕然 指数有界双参数n阶α次积分C群的次生成元及其性质[J].延安大学学报(自然科学版)ꎬ2020ꎬ39(3):9 ̄12+15.[13]刘嫚ꎬ宋晓秋ꎬ廖大庆 广义C半群的指数公式与逼近[J].徐州师范大学学报(自然科学版)ꎬ2007(3):32 ̄34+39.[14]赵拓ꎬ赵华新ꎬ徐敏 C半群和双参数C半群的指数公式[J].天津师范大学学报(自然科学版)ꎬ2013ꎬ33(4):13 ̄15.[15]刘乔乔ꎬ赵华新 n阶m次积分C半群的指数公式[J].江西科学ꎬ2021ꎬ39(3):436 ̄438+473.[16]白洋ꎬ赵华新 双参数n阶m次积分C群的指数公式[J].数学的实践与认识ꎬ2023ꎬ53(3):229 ̄235.(责任编辑:张阳ꎬ付强ꎬ和力新ꎬ肖丽ꎻ英文编辑:周序林ꎬ郑玉才)502。
doi:10 11920/xnmdzk 2023 03 014指数有界双参数n阶α次积分C半群的逼近白㊀洋ꎬ赵华新(延安大学数学与计算机科学学院ꎬ陕西延安㊀716000)摘㊀要:逼近是算子半群理论中重要的组成部分之一.利用经典算子半群理论中的方法ꎬ并结合指数有界双参数n阶α次积分C半群的概念和Laplace型逆变换的表达式得到了指数有界双参数n阶α次积分C半群的逼近:在一定条件下ꎬ当Tn(tꎬs)x逼近于T(tꎬs)xꎬ则有Rcλꎬ(An1ꎬAn2)ab()()x逼近于Rcλꎬ(A1ꎬA2)ab()()xꎬ反之也成立.关键词:指数有界双参数n阶α次积分C半群ꎻ次生成元ꎻLaplace变换ꎻ逼近中图分类号:O152.7㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:2095 ̄4271(2023)03 ̄0334 ̄07收稿日期:2022 ̄10 ̄27通信作者:赵华新(1964-)ꎬ男ꎬ教授ꎬ研究方向:泛函分析.E-mail:ydzhhx815@126.com基金项目:国家自然科学基金项目(71961030)ꎻ延安大学研究生教改项目(YDYJG2019033)Approximationofexponentiallyboundedtwo ̄parametern ̄thorderα ̄timesintegratedC ̄semigroupsBAIYangꎬZHAOHua ̄xin(SchoolofMathematicsandComputerScienceꎬYan anUniversityꎬYan an716000ꎬChina)Abstract:Approximationisoneoftheimportantcomponentsofoperatorsemigrouptheory.Inthispaperꎬthemethodintheclas ̄sicaloperatorsemigrouptheoryꎬcombinedwiththeconceptofexponentialboundedtwo ̄parametern-thorderα-timesintegrat ̄edC-semigroupandtheexpressionofLaplace ̄typeinversetransformationꎬobtainstheapproximationofexponentialboundedtwo ̄parametern-thorderα-timesintegratedC-semigroup:undercertainconditionsꎬwhenTn(tꎬs)xapproximatesT(tꎬs)xꎬthenRcλꎬ(An1ꎬAn2)ab()()xapproximatesRcλꎬ(A1ꎬA2)ab()()xꎬwhichistrueviceversa.Keywords:exponentialboundedtwo ̄parametern ̄thorderα ̄timesintegratedC ̄semigroupꎻsub ̄generatorꎻLaplacetransformꎻapproximation㊀㊀线性算子半群理论中的逼近定理一直是各类学者研究的重要内容ꎬ对此众多学者对此做了大量的研究.文献[1-4]讨论了C半群的概率型逼近问题ꎮ文献[5-6]分别讨论了双连续C半群的逼近定理和概率型逼近.文献[7-8]分别给出了双参数C半群的逼近定理和Yosida逼近.文献[9]讨论了双连续α次积分C半群的概率型逼近.文献[10]给出了α次积分C半群的Trotter-Kato逼近.文献[11]讨论了n次积分C半群的概率型逼近.文献[12]讨论了n阶α次积分C半群的次生成元㊁Cauchy问题㊁Laplace变换.文献[13-14]给出了n阶α次积分C半群的逼近定理和普映射定理.文献[15-16]给出了双参数n阶α次积分C半群的逼近定理和扰动定理.本文通过借助算子半群理论的相关知识给出了指数有界双参数的Laplace变换和逼近定理ꎬ丰富了双参数n阶α次积分C半群的研究内容.第3期白洋ꎬ等:指数有界双参数n阶α次积分C半群的逼近㊀在本文中ꎬX为无限维的复Βanach空间ꎬBX()是X上的有界线性算子全体所构成的Banach代数ꎻDA()为线性算子A的定义域ꎬ设nɪNꎬα⩾0JnTtꎬs()=ʏt0ʏs0eλt-u()n+μs-v()nΓn+1()Tuꎬv()dudvꎬT=0当且仅当存在n⩾0ꎬ使JnΤtꎬs()=0ꎬ㊀tꎬs⩾0.1㊀基本概念㊀㊀定义1[15]㊀设nɪNꎬα⩾0ꎬCɪBX()是单射ꎬ有界线性算子族Ttꎬs():tꎬs⩾0{}⊂BX()称为指数有界双参数n阶α次积分C半群ꎬ若有以下条件成立:T(0ꎬ0)=Cꎬα=00ꎬα⩾0{ꎬCTtꎬs()=Ttꎬs()Cꎬ㊀tꎬs⩾0ꎬ(1)存在闭线性算子A=A1ꎬA2()满足Ttꎬs()x-tα+sαΓα+1()Cx=AJntꎬs()xꎻ㊀㊀xɪX㊀tꎬs⩾0ꎬ(2)Ttꎬs():tꎬsɪR{}⊆BX()强连续ꎬ即对每一个xɪX映射tꎬs()ңTtꎬs()xꎬ(3)强连续.存在M⩾0ꎬωɪR使得∀tꎬs⩾0有||Ttꎬs()||£||C-1||Meωt+s()ꎬ(4)称A=A1ꎬA2()是Ttꎬs(){:tꎬs⩾0}的次生成元.把GMꎬωꎬCꎬtꎬs()记为X内的所有满足||Ttꎬs()||£||C-1||Meωt+s()的指数有界双参数n阶α次积分C半群构成的集合.定义2㊀指数有界双参数n阶α次积分C半群的次生成元是线性变换L:R2ңLX()定义为Laꎬb()x=A1ꎬA2()abæèçöø÷x=aA1x+bA2xꎬ㊀∀xɪDA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷ꎬ∀aꎬb()ɪR2ꎬ其中A1ꎬA2分别是指数有界单参数n阶α次积分C半群Ttꎬ0(){}t⩾0和T0ꎬs(){}s⩾0的次生成元ꎬ即DA1()=∀xɪXꎬtɪRꎬ满足Ttꎬ0()x-tαΓα+1()=A1JnTt()x{}ꎬDA2()=∀xɪXꎬsɪRꎬ满足T0ꎬs()x-sαΓα+1()=A2JnTs()x{}.定义3㊀设Ttꎬs(){:tꎬs⩾0}为指数有界双参数n阶α次积分C半群ꎬA=A1ꎬA2()是其次生成元ꎬ若RCλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷=λn-1λn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cꎬ为定义在Banach空间X上的有界线性算子ꎬ则称λ为A=A1ꎬA2()的正则点.RCλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷为A=A1ꎬA2()的预解式.全体正则点所构成的集合称为A=A1ꎬA2()的预解集ꎬ记为ρcA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷.533西南民族大学学报(自然科学版)第49卷2㊀主要结论㊀㊀引理1[13]:令ω>0ꎬ设F(u)满足Laplace型表达式:且则(5)式(5)中右端在上一致收敛.定理1㊀令指数有界双参数n阶α次积分C半群Ttꎬs(){}tꎬs⩾0的次生成元为A=A1ꎬA2()ꎬ并且ꎬ则对ꎬ有ʏt0Tatꎬbt()xdt=12πiʏr+i¥r-i¥eλtλn-1λn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxλα+1dλꎬ(6)r>λꎬ对∀xɪDA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷ꎬ有Tatꎬbt()x=a+b()ʏr+i¥r-i¥eλtλα+1λn-A+a+b()-1A()λn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxdλꎬ特别的ꎬ当(a+b)=1ꎬTatꎬbt()x=12πiʏr+i¥r-i¥eλtλn-1λn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxλαdλꎬλ>ω.(7)而且(6)㊁(7)式的右端积分在关于t的有限范围内是一致收敛的.证明㊀根据ꎬ故||Tatꎬbt()||£Meω(t+s)ꎬ设at()=ʏt0Tasꎬbs()xds∀xɪXꎬ㊀Fλ()=λn-1λn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxλα.显然at()满足引理1ꎬ又有Fλ()=λn-1λn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxλα=ʏ+¥0e-λtTatꎬbt()xdt=ʏ+¥0e-λtʏt0Tasꎬbs()xds=λʏ+¥0e-λtʏt0Tasꎬbs()ds()dtꎬReλ>ω.Fλ()满足引理1ꎬ由引理1知:at()=12πiʏr+i¥r-i¥e-λtFλ()λ=12πiʏr+i¥r-i¥e-λtλn-1λn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxλαdλλ.即得(6)式对(6)式两边同时作用Aꎬ得633第3期白洋ꎬ等:指数有界双参数n阶α次积分C半群的逼近㊀Aʏt0Tatꎬbt()xdt=12πiʏr+i¥r-i¥Ae-λtλn-1λn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxλαdλλ.(8)在(8)式中对t求n-1()次积分ꎬ得AJnatꎬbt()x=12πiʏr+i¥r-i¥Aeλtλn-1λn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxλαdλλ.由定义得AJnatꎬbt()x=12πiʏr+i¥r-i¥Aeλtλn-1λn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxλαdλλ.Tatꎬbt()x-atα+btαΓα+1()Cx=12πiʏr+i¥r-i¥Aeλtλn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxλαdλλ.因为12πiʏr+i¥r-i¥eλtCxλα+1dλ=tαΓα+1()Cxꎬa+b()2πiʏr+i¥r-i¥eλtCxλα+1dλ=atα+btαΓα+1()Cx.得Tatꎬbt()x=ʏr+i¥r-i¥Aeλtλn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxλα+1dλ+a+b()2πiʏr+i¥r-i¥eλtCxλα+1dλ=ʏr+i¥r-i¥A-eλteλtλα+1Aλn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1+a+b()[]Cxdλ=a+b()ʏr+i¥r-i¥eλtλα+1λn-A+a+b()-1A()λn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxdλ.令a+b()=1ꎬ上式转换为:ʏr+i¥r-i¥eλtλα+1λnλn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxdλ=12πiʏr+i¥r-i¥eλtλn-1λn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxλαdλ.定理2㊀设A=A1ꎬA2()ꎬAn=An1ꎬAn2()ɪGMꎬωꎬCꎬtꎬs()ꎬTtꎬs()}tꎬs⩾0ꎬTntꎬs()}tꎬs⩾0{{分别是由A=A1ꎬA2()ꎬAn=An1ꎬAn2()次生成的双参数n阶α次积分C半群ꎬ若∀xɪXꎬtꎬs⩾0ꎬTntꎬs()xңTtꎬs()xnң¥()ꎬ则对∀xɪXꎬ有Reλ>ωꎬRcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷xңRcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷xnң¥().证明㊀设∀xɪXꎬtꎬs⩾0ꎬTntꎬs()xңTtꎬs()xnң¥().根据预解式的定义ꎬ对Reλ>ω有||RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷x-RcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷x||=733西南民族大学学报(自然科学版)第49卷||λαʏ+¥0e-λtTnatꎬbt()xdt-λαʏ+¥0e-λtTatꎬbt()xdt||£|λα|ʏ+¥0e-tReλ||Tnt()x-Tt()x||dt.对上式两边取极限得ꎬ£limnң¥||RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷x-RcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷x||£limtң¥|λα|ʏ+¥0e-tReλ||Tntꎬs()x-Ttꎬs()x||dt=0.即∀xɪXꎬReλ>ωꎬ有RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷xңRcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷xnң¥().定理3㊀设AꎬAnɪGMꎬωꎬtꎬs()ꎬTtꎬs()}tꎬs⩾0{ꎬTntꎬs()}tꎬs⩾0{分别是由A1ꎬA2()ꎬAn1ꎬAn2()次生成的双参数n阶α次积分C半群ꎬ若∀xɪXꎬRcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷xңRcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷ꎬnң¥()ꎬ则对∀xɪXꎬt⩾0ꎬ有Tntꎬs()xңTtꎬs()xnң¥().证明㊀∀xɪXꎬ在固定区间tꎬsɪ0ꎬT[]上有||Tntꎬs()-Ttꎬs()()RcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷x||£||Tntꎬs()RcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷x-RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷xæèçöø÷||+||Tntꎬs()-Ttꎬs()RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷x||+||RcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷x-RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷xæèçöø÷Ttꎬs()||=D1+D2+D3.其中D1=||Tntꎬs()RcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷x-RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷xæèçöø÷||ꎻD2=||Tntꎬs()-Ttꎬs()RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷x||ꎻD3=||RcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷x-RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷xæèçöø÷Ttꎬs()||.关于D1ꎬ由于||Tntꎬs()||£Meωt+s()£MeωT+S()ꎬ∀xɪXꎬReλ>ωꎬRcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷xңRcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷xnң¥()ꎬ有D1=||Tntꎬs()RcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷æèçöø÷||£||Tntꎬs()||RcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷||ң0nң¥().即D1ң0.关于D3ꎬ因为Ttꎬs()x关于tꎬs是连续的所以ꎬ所以Ttꎬs()x将紧集[0ꎬT]映成紧集ꎬTtꎬs()x:0£tꎬs£T}{ꎬ又由于∀xɪXꎬRcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷xңRcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷xnң¥()ꎬ833第3期白洋ꎬ等:指数有界双参数n阶α次积分C半群的逼近㊀则对Ttꎬs()xɪTtꎬs()x:0£tꎬs£T}{有RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷Ttꎬs()xңRcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷Ttꎬs()xnң¥()ꎬ即D3ң0.关于D2ꎬ由定理2知Tatꎬbt()=12πiʏr+i¥r-i¥eμtμn-1μn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxμαdμ.Tnatꎬbt()=12πiʏr+i¥r-i¥eμtμn-1μn-An1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷-1Cxμαdμ.则有||Tnatꎬbt()-Tatꎬbt()()RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷x||=||12πiʏr+i¥r-i¥eμtμn-1μn-An1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷-1CRcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷xμαdμ-12πiʏr+i¥r-i¥eμtμn-1μn-A1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷-1CRcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷xμαdμ||=||12πiʏr+i¥r-i¥eμtRcμꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷xμαdμ-12πiʏr+i¥r-i¥eμtRcμꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷xμαdμ||£||12πiʏr+i¥r-i¥eμtRcμꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷-RcμꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷μαRcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷dμ||£12πiʏr+i¥r-i¥eμt||RcμꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷-RcμꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷||μα||RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷dμ||.由已知条件知当nң¥时||RcμꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷-RcμꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷||ң0且||RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷||ңRcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷||.从而有||Tntꎬs()-Ttꎬs()RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷x||ң0(nң¥)ꎬ即D2ң0.933西南民族大学学报(自然科学版)第49卷从而对∀xɪXꎬ当nң¥时ꎬ||Tntꎬs()-Ttꎬs()RcλꎬAn1ꎬAn2()abæèçöø÷æèçöø÷x||ң0ꎬ∀xɪDA()ꎬ可以表示成x=RcλꎬA1ꎬA2()abæèçöø÷æèçöø÷z的形式ꎬ其中zɪX.所以∀xɪXꎬ||Tntꎬs()x-Ttꎬs()x||ң0nң¥()ꎬ即Tntꎬs()xңTtꎬs()xnң¥().参考文献[1]郭玲利ꎬ荣嵘ꎬ刘曼.C半群的概率逼近问题[J].延安大学学报(自然科学版)ꎬ2005(01):12-13+16.[2]刘均文ꎬ张清芳.关于指数有界C半群的概率型逼近问题[J].徐州工程学院学报ꎬ2006(03):5-11.[3]黄岭ꎬ王宇吉ꎬ宋晓秋.C半群的两种概率型逼近[J].徐州工程学院学报ꎬ2007(08):12-15.[4]林乾.C半群的概率逼近问题[J].数学的实践与认识ꎬ2008(03):123-129.[5]李慧敏ꎬ宋晓秋.双连续C半群的逼近定理[J].内江师范学院学报ꎬ2009ꎬ24(12):27-29.[6]赵月英ꎬ宋晓秋ꎬ李慧敏ꎬ等.双连续C半群的概率逼近[J].中国矿业大学学报ꎬ2010ꎬ39(06):941-946.[7]岳田ꎬ宋晓秋.指数有界双参数C半群的逼近[J].湖南师范大学自然科学学报ꎬ2013ꎬ36(04):7-10.[8]徐敏ꎬ赵华新ꎬ赵拓.双参数C半群Yosida逼近的应用[J].江西科学ꎬ2013ꎬ31(05):580-581+605.[9]任灿ꎬ宋晓秋.双连续α次积分C-半群的概率逼近问题[J].黑龙江科技学院学报ꎬ2012ꎬ22(01):102-106.[10]李晓敏ꎬ林乾ꎬ荣嵘.α次积分C半群Trotter-Kato逼近定理[J].黑龙江科技学院学报ꎬ2007(05):377-380.[11]王宇吉ꎬ宋晓秋ꎬ黄岭.n次积分C半群的概率逼近问题[J].徐州师范大学学报(自然科学版)ꎬ2007(04):27-30.[12]张明翠.n阶α次积分C半群的性质研究及应用[D].中国矿业大学ꎬ2014.[13]刘乔乔ꎬ赵华新.n阶α次积分C半群的逼近[J].延安大学学报(自然科学版)ꎬ2022ꎬ41(01):91-93+97.[14]周裕然ꎬ赵华新ꎬ周阳.n阶α次积分C半群的谱映射定理[J].江西科学ꎬ2021ꎬ39(05):769-772.[15]赵丹丹ꎬ赵华新.双参数n阶α次积分C半群的逼近[J].云南师范大学学报(自然科学版)ꎬ2019ꎬ39(04):29-32.[16]周裕然ꎬ赵华新ꎬ周阳.双参数n阶α次积分C半群的扰动定理[J].延安大学学报(自然科学版)ꎬ2020ꎬ39(02):5-7.(责任编辑:张阳ꎬ付强ꎬ和力新ꎬ肖丽ꎬ罗敏ꎻ英文编辑:周序林ꎬ郑玉才)043。