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Banach空间中广义混合向量似变分不等式问题

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2011年第5期 SCIENCE&TECHNOLOGY INFOI ̄MATION O本刊重稿。 科技信息 Banach空问中广义混合向量 似变分不等式问题 杨阳张立刚 (渤海大学数学系辽宁锦州 121013) 【摘 要】本文主要介绍Banach空间中一类广义混合向量似变分不等式问题,我们将给出全半连续和强半连续的定义内容,并运用 Brouwer不动点定理在无单调性情况下证明广义混合向量似变分不等式解的存在性. 【关键词】广义混合向量似变分不等式;连续性;Brouwe不动点定理 On Generalized Mixed Vector Variational-like Inequality Problem in Banach Spaces YANG Yang ZHANG Li.gang (Department of Matll咖atics,Bohai UIliversity,Jinzhou Liaoning,121013) 【Abstract]In this paper,we introduce a class of problem on generalized mixed vector variational—like inequalities in Banach spaces,we give the concepts of卵一complete semicontinuity and 7-strong semicontinuity,and prove the solvability for generalized mixed vector variational-like inequality problem without monotonicity assumption by applying the Brouwer’s fixed point theorem. 【Key words 1GMVVLIP;Continuous;Brouwer fixed point theorem 0 引言 S. : 一2 ,”是向量集值映射. 作为变分不等式理论的有用和重要分支.向量变分不等式首次由 (i)称S, 分别相对于Ⅳ和,是 一强半连续的: 2∈k,s∈S(2), Giannessim于1980年在欧几里得空间中引入并研究.从那时起,向量变 t∈ (“)对V口∈K,{uE k:Ⅳ(s,t),n(v,u)>+厂(“, )≤ 0}相对于 的 范数拓扑是K中的开集. 分不等式在无限维空间中得到广泛研究和推广,参见文献f2—3]和里面 的参考文献.近年来,许多作者得到了单调性的许多重要推广,例如拟 (ii)S,T称分别相对于Ⅳ和_厂是 一全半连续的: u∈k,s E3(2), 单调性、伪单调性、松弛单调性、p一单调性等等,例如参见文献[2—3]和 t∈ (“)对V ∈K,{u∈ :N(s,t),7(v,M)>+厂(“,口)≤ 0}相对于 的 弱拓扑是 中的开集. 里面的参考文献. 定义1.2 映射厂: .×K—l,与映射 : — 称为关于第一元是 众所周知,单调性在变分不等式的研究中起着重要作用.在2003 年,方亚平、黄南京等人[41在Banach空间中引入关于广义单调映射的 仿射的,如果对V ∈ ,A >10.(1≤ ≤n)且 ai=l及VYEK,有 两类似变分不等式.定义集值映射中的田一全半连续和卵一强半连续,并 i=1 且运用这些内容以及Brouwer不动点定理在无单调性情况下证明广 义混合向量似变分不等式解的存在性.在2008年,Lee等人[Sl在自反 ,(∑ 航,i=i ,,)=∑a‘=l if(x ̄,,,)及叩(∑A蹦,i=1 ,,)=∑A刃(#1 麓,y) BmⅡc^空间中研究了涉及集值映射的广义向量变分不等式.证明了 同理,我们可以定义映射 ×^r_一l,与 : — 关于第二元的 自反Banach空间中关于集值映射的一类广义向量变分不等式的可解 放射性. 性.受上述研究工作的启发,我们在自反Banach空间中引入涉及二元 定义1I3设置y为两个实Banach空间,称Ⅳ(・,・):L(X,l,)xL 映射的广义混合向量似变分不等式,通过引入二元映射的"一全半连 ( ,l,)一L( ,y)关于第一元连续,若对Vu, EL(X,Y)当Ilu-vll--+O时 续和叼一强半连续,证明了所引入的广义混合向量似变分不等式解的 有IIN(u,・)一N(v,・)_ l0. 存在性. 同理,我们可以定义Ⅳ(・。・)关于第二元连续. 引理1.4 Wrouwer不动点定理 设z是有限维空间的非空、紧、 1 预备知识 凸子集,设 +Z是连续映射,则 u∈Z满足P(“):u. 在本章中除非特殊说明,设 和l,是两个实Banach空间.K是 2主要结果 的一个非空闭凸子集,PCY是一个顶点在原点的闭的点凸锥.P被称 为正常锥,如果PC=Y,P被称为顶点在原点的闭的点凸锥,如果P是 在本节中,我们运用Brouwer不动点定理,在一定的条件下得到 闭的,并且如下的条件成立: 了在没有任何单调性的条件下的GMVVLI解的存在性结果. (1)APCP对所有的A>0: 定理2.1设 是实Banach空间 的一个闭凸子集,l,是一个由 (2)P+PCP; 顶点在原点的非空闭凸点锥P定义序的实Banach空间。且int P≠ . (3)Pn(一P)={0}. 设N:L(X,Y)xL(X,y)一 ,y)是一个连续映射,S,r: 一2L(x 是两 给定一个l,中顶点在原点的闭的点凸锥P,我们定义“≤ ”“《 ” 个非空紧集值映射.假设如下的条件成立: 和关系如下: (1 :K× +l,关于第二元是仿射的,且.厂(u,M)=O,对V u E K; ≤PyC= ̄y"x∈P和x4< yc= ̄y-x隹P (2)叩: — 关于第一元是仿射的,且7(u,Ⅱ)=0,对Vu∈K; 如果“≤ ”是偏序关系,那么(y“≤ ”)被称为由P确定的一个序 (3)S, : 一2㈨ 分别相对于Ⅳ和,是 一强半连续的,则广义混 Banach空间.设£(x,l,)表示从 到y的所有连续线性映射的全体, 合向量似变分不等式(GMVVLI)有解,即存在u EK和s ES(M),t ET L ( ,l,)是 ( ,y)的子空间,是由所有从 到l,的全连续线性映射 (u),使得 构成.设S, :K_÷ ‘ 是向量集值映射。设,: ×j(__+y,7: ,Ⅳ: <Ⅳ(s,t),7(v,H)> _厂(“, )≤i。 o,V ∈K £( ,y)×,J ,y)一L( ,y)是二元映射,则我们考虑如下的广义向量 证明:假设GMVVLI无解,即对Vuo EK,V s∈S(uo),t E ( ), 似变分不等式问题(简记为GMVVLI):找到u E k和s ES( ),t∈T 口∈K使得 ( ),使得<Ⅳ(s ), ( ,u)>-卜/ Ⅱ, )《i ,V ∈K. <Ⅳ(s,t), ( ,20)>+,<“0, )intP0 (2.1) 其中a4:_憎P b表示b-a隹intP. 对V ∈K,定义 首先,我们回忆将在下文中用到的概念和结果. ={uE :<Ⅳ(s,t),7(v,u)>f(u, )≤ 0, 定义1.1设K是实Banach空间 的一个闭凸子集,y是一个由 V s∈S(H),Vt∈T(u)} (2.2) 顶点在原点的非空闭凸点锥P定义序的实Banach空间.intP# ,设 由于S, : 一2“ ,”分别相对于Ⅳ和厂是 一强半连续的,所以对 ,:K×K l,,叼: 一x,Ⅳ: ( ,Y)xL(X,y)_÷£(x,y)是二元映射,设 V ∈K, 相对 的范数拓扑下在K中是开的. 18 科技信息 0本刊重稿o SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION 2011年第5期 我们推断{ : ∈K}在 的范数拓扑下是 的一个开覆盖。事实 顶点在原点的非空闭凸点锥P定义序的实Banach空间.且int P≠ . 上,首先易知U c ,其次由(2.1)对Vuo∈K,V5∈s( ),t∈ (M0), ∈K,使得uo∈ ,因此uo∈U ,即KC U ,因此有, =U , ∈ E^ E 设Ⅳ:工(R ,Y)xL(R ,l,)一L( ,y)是一个连续映射,Js, :^r_一2“ ’ 是 两个非空紧集值映射.假设如下的条件成立: (1)厂_K× 一l,关于第二元是仿射的,且f(u,u)=0,对VM∈K; (2) : — 关于第一元是仿射的,且 (u,u)=0,对V“∈K; 故推断成立。由 的弱紧性知,存在有限集{口,, :…, }CK,使得K= ,.(3)s, :K一2“一 分别相对手Ⅳ和,是町一强半连续的,则存在 因此存在从属于{ 、 ., ,…, n 满足厚( )1>0,V ∈ √=1,2,…,n,∑岛 )=1,且当 E 时岛( )>o; 顶点在原点的非空闭凸点锥P定义序的实Banach空间.且int P≠ . j=l }的连续单位分化{卢-, ,…, } n∈K和s∈S(n),t∈T(u),使得 (Ⅳ(s, ),叼( , )> , )《 0,V ∈K. 推论2.2设 是实Banoch空间 的一个闭凸子集.y是一个由 7\,: ( ,Y) ( ,Y)一L( ,y)是一个连续映射,S, :j 当u 时辟 )=0。令P:K— 定义为P(“)=∑ (u)q,v EK,由 设J两个非空紧集值映射.假设如下的条件成立: 2 ’ 是 于届对V 是相对于X范数拓扑连续,因此,P(u)也相对于X范数拓 扑连续。设 co{”。, :,…,口 }CK,于是z为有限维空间的单纯形,且 定义P:Z Z由引理1.4Brouwer不动点定理[81知。juoEZ。使得uo=P (1)厂: ×K—y关于第二元是仿射的,且f(u,“)=0,对Vu∈K; (2)7: x — 关于第一元是仿射的,且田(M,M)=0,对V“∈K; … 1,' (uo)对任意给定的u∈K,令 (M)=l『:“∈ I={j好(M)>O},显然K≠ 。(3)S, : 一2 … 分别相对于Ⅳ和厂是 一全半连续的,则存在 EK和s∈S(u),t∈ (M),使得 因为Ⅱ。EZCK为P的一个不动点,所以P(uo)=∑ ( ) ,因此 j=l (Ⅳ( ),r/(v,“)>+,( )《 0,V eK. 【参考文献l 【1 JF.Giannessi,Theory of alternative,quadratic programs and complementarity 由(2.2)及条件(i)(ii)知,对有V s∈5( ),t∈T(u0) 0=<Ⅳ(s,£),叼( ,uo)> ̄f(uo, )=<Ⅳ(5, ),叼(∑届( ) , )>1,_( , Problems,in:R.W.Cottle,F.Giannessi,J.L.Lions(Eds.),Variational Inequalities and Complementarity Problems,New York,Wiley,1980. ∑序(‰) )=∑岛(‰)[<Ⅳ(s,t),71(u ̄,uo)>七 , )]≤i 0 j=l j=l 12 JR.W.Cottle,J.C.Yao,Pseudomonotone complementarity problems in Hilbert spaces,J.Optim.Theory App1.,78,1992. 与P是正常锥相矛盾,因此, 所以GMVVL1有解.证毕. EK, 5∈Js(u),t∈T(u),使得 【3 JY.L.Zhao。Z.Q.Xia Existence results for systems of vector variational—like inequalities,Nonlinear Analysis,Real World Applications,8,2007. <Ⅳ(s,£),田(口,Ⅱ)>f(u, )≤ o,V ∈K 【4]Y.P.Fang,N.J.Huang,Variational-like inequalities with generalized monotone ngs in Banach spaces,J.Optim.Theory App1.,118(2),2003. 定理2.2设 是实Banach空间 的一个闭凸子集.Y是一个由 mappiJB.S.Lee,M.F.Khall,Salahuddin,Generalized vector variational—type 顶点在原点的非空闭凸点锥P定义序的实Banach空间,且int P≠ . 15 nequaliites,Comput.Math.App1.,55,2008. 设Ⅳ正( ,Y)xL ,y)— ( ,y)是一个连续映射,S, : 一 是两 i个非空紧集值映射.假设如下的条件成立: 【6 JL.Brouwer,Zur invarianz des n-dimensional Gebietes,Math.Ann.71。1912. (1)厂: × —l,关于第二元是仿射的,且f(u,“)=0,对Vu∈K; 作者简介:杨阳(1984一),女,渤海大学硕士研究生,从事变分不等式(最优 (2)卵: — 关于第一元是仿射的,且n(u,M)=O,对VⅡ∈K; 化理论与应用)研究工作 (3)S, 一2 ly’分别相对于Ⅳ和,是卵一全半连续的,则广义混 张立刚(1985一),男,渤海大学硕士研究生,从事变分不等式(最优化理论 合向量似变分不等式(GMVVLI)有解,即存在u∈K和s∈S(u),t∈T 与应用)研究工作. (“),使得 <Ⅳ(5,t),n(v,u)>tl厂(“, )≤ IP0,V13∈K ※基金项目:辽宁省博士科研启动基金资助项目(NO 证明:证明同定理2.1相类似,在此省略. 20071097)。 注2.1若X=R ,则L ( ,l,) (R ,Y),全连续等价于连续,全半 连续等价于强半连续。据定理2.1与定理2.2,我们得出以下结论. [责任编辑:曹明明] 推论2.1设 是实Banach空间 的一个闭凸子集,l,是一个由 (上接第23页)5结束语 [5]曾文德.土木工程专业生成实习基地建设探索[J].科技情报开发与经济, 2008(6):180,182. 改革传统的实践教学体系,强化学生的工程意识和工程实践能 [6]张炳生,陈志刚,王正洪.工程实践教学体系的构建【J】.江苏高教,2006(1): 04. 力,紧扣地方城市建设发展的脉搏,提高地方院校给水排水工程专业 102,1科技信息,2006(3):196. 应用型人才培养质量。湖南城市学院从立足湖南,面向全国的人才角 [7]王晓华.建筑给水排水工程实践教学改革探讨叨.科技资 度出发,对给水排水工程专业学生工程实践能力培养作了探索和实 [8]欧阳杰,王志欣.化学化工类本科生工程实践能力培养模式探讨叨.践,取得了一定的成效,但仍任重而道远。 讯,2008,(21):134-135. 【参考文献】 [1]刘光复.加强工科大学生的工程实践能力培养叨.中国青年科技,2005(3): 18-19. [9]王世杰,何选明,韩军,等.宽口径重特色培养模式下的生产实习探索[J].化 工高等教育,2009,(2):48—50. 作者简介:张纯(1979一),男,安徽淮北人,硕士,湖南城市学院城市建设 [2]李玉玲.应用型人才工程实践及创新能力培养的研究与探索明.中国西部科 技,2008(28):90-92. 系:讲师, ̄-Jt-,V.事水处理理论与技术的教学及研究工作。 ※湖南城市学院教改项目。 [3]柯云斌。俞静.地方院校土木工程专业工程实践能力现状浅桁叨.中国西部 科技,2009(5):78,95. [4]郭勇义.以行业背景凝练特色,注重工程实践能力培养[J】.中国高等教育, 2006(2l1. [责任编辑:张慧] 19 

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