周 陽,趙華新,周裕然
(延安大學數(shù)學與計算機科學學院,陜西延安716000)
算子半群的生成理論是算子半群的重要內(nèi)容之一,許多學者對此作了大量的研究工作。文獻[1-11]分別對局部有界雙連續(xù)n次積分C半群、n階α次積分C半群、指數(shù)有界雙連續(xù)n次積分C半群、雙參數(shù)n階α次積分C半群以及指數(shù)有界雙連續(xù)α次積分C半群等半群的概念、生成元、預(yù)解集、逼近及其相關(guān)性質(zhì)進行了研究?;谏鲜鑫墨I,本文提出了指數(shù)有界雙連續(xù)n階α次積分C群的定義,并研究了其次生成元的一些性質(zhì)。
在本文中,X為無限維的復(fù)Banach空間,B(X)是X上有界線性算子全體所成的Banach代數(shù),
D(A)為線性算子A的定義域,設(shè)n∈N,α≥0。
T=0當且僅當存在n≥0,使JnT(t)=0,t≥0。
定義3[1]算子族{T(t)}t≥0?B(X)稱為指數(shù)有界的,如果存在M≥0,ω∈R使T(t)≤Meωt,?t≥0成立。
定義4 設(shè)n∈N,α≥0,C∈B(X)是單射,算子族{T(t):?t∈R}?B(X)被稱為指數(shù)有界雙連續(xù)n階α次積分C群,則以下條件成立:
(2)存在閉線性算子A,滿足
?x∈X,t∈R,JnT(t)∈D(A),
?x∈D(A),t∈R,
(3){T(t):?t∈R}?B(X)τ連續(xù),即對每個x∈X映射(t→T(t)x)τ連續(xù);
(5)存在M≥0,ω∈R使T(t)≤Meωt,
?t≥0。
稱A是{T(t):?t∈R}?B(X)的次生成元,把Gτ(M,ω,C,t)記成為X內(nèi)的所有指數(shù)有界雙連續(xù)n階α次積分C群。
T(t)是指數(shù)有界雙連續(xù)n階α次積分C半群,次生成元是A;當t≤0,T(-t)也是指數(shù)有界雙連續(xù)n階α次積分C半群,次生成元是-A。
當t≥0時,把T(t)記作T1(t),下面驗證T1(t)是指數(shù)有界雙連續(xù)n階α次積分C半群,次生成元是A。
CT1(t)=CT(t)=T(t)C=T1(t)C;
(2)任意x∈X,t≥0,有
(3)任意x∈D(A),t≥0,有
JnT(t)Ax=JnT1(t)Ax。
所以T1(t)是指數(shù)有界雙連續(xù)n階α次積分C半群,次生成元是A。
當t≤0時,把T(t)記作T2(t),設(shè)T2(t)=T(-t),下面驗證T2(t)是指數(shù)有界雙連續(xù)n階α次積分C半群,次生成元是-A。
T2(t)C=T(-t)C=CT(-t)=CT2(t);
(2)任意x∈X,t≥0,有
AJnT(-t)x=AJnT2(t)x=-AJnT2(u)x,
t=-u;
(3)任意x∈D(A),t≥0,有
JnT(-t)Ax=JnT2(t)Ax=
-JnT2(u)Ax=JnT2(u)(-A)x,
t=-u。
所以T2(t)是指數(shù)有界雙連續(xù)n階α次積分C半群,次生成元是-A。
定理得證。
由定理1知當t≥0時,把T(t)記作T1(t),
T1(t)是指數(shù)有界雙連續(xù)n階α次積分C半群,次生成元是A,則
任意x∈X,t,s≥0,有
AJnT(s)T(t)x=AJnT(t)T(s)x=
AJnT1(t)T1(s)x=AJnT1(s)T1(t)x。
任意x∈D(A),t,s≥0,有
JnT(s)T(t)Ax=JnT(t)T(s)Ax=
JnT1(t)T1(s)Ax=JnT1(s)T1(t)Ax。
則AJnT(s)T(t)x=AJnT(t)T(s)x=
AJnT1(t)T1(s)x=AJnT1(s)T1(t)x=
JnT(s)T(t)Ax=JnT(t)T(s)Ax=
JnT1(t)T1(s)Ax=JnT1(s)T1(t)Ax。
由指數(shù)有界雙連續(xù)n階α次積分C半群的定義知,對任意x∈D(A),有
(1)T1(t)x=T(t)x∈D(A);
(2)AT1(t)x=AT(t)x=T(t)Ax=T1(t)Ax,
?t≥0。
當t≤0時,把T(t)記作T2(t),設(shè)T2(t)=T(-t),T2(t)是指數(shù)有界雙連續(xù)n階α次積分C半群,次生成元是-A。
任意x∈X,t,s≤0,有
AJnT(-s)T(-t)x=AJnT(-t)T(-s)x=
AJnT2(t)T2(s)x=AJnT2(s)T2(t)x=
AJnT2(u)T2(t)x,
s=-u。
任意x∈D(A),t,s≤0,有
JnT(-s)T(-t)Ax=JnT(-t)T(-s)Ax=
JnT2(t)T2(s)Ax=JnT2(s)T2(t)Ax=
JnT2(t)T2(u)(-A)x=
JnT2(u)T2(t)(-A)x,
s=-u。
則AJnT(-s)T(-t)x=AJnT(-t)T(-s)x=
AJnT2(t)T2(s)x=AJnT2(s)T2(t)x=
AJnT2(t)T2(s)x=AJnT2(s)T2(t)x=
-AJnT2(u)T2(t)x=JnT(-s)T(-t)Ax=
JnT(-t)T(-s)Ax=JnT2(t)T2(s)Ax=
JnT2(s)T2(t)Ax=JnT2(t)T2(u)(-A)x=
JnT2(u)T2(t)(-A)x。
由指數(shù)有界雙連續(xù)n階α次積分C半群的定義知,對任意x∈D(A),有
(1)T2(t)x=T(-t)x∈D(-A);
(2)(-A)T2(t)x=(-A)T(-t)x=
T(-t)(-A)x=T2(t)(-A)x,?t≤0。
定理得證。