Tài liệu Luận văn Khảo sát một số bài toán biên phi tuyến trong khoa học ứng dụng: GIỚI THIỆU
Lý thuyết các bài toán biên cho phương trình vi phân và phương trình đạo
hàm riêng là một trong những lĩnh vực quan trọng của toán lý thuyết và áp
dụng. Các bài toán này xuất hiện rất nhiều trong vật lý, cơ học, sinh học, ..., và đã
được nghiên cứu một cách rộng rãi bởi nhiều nhà toán học. Quá trình tìm kiếm
lời giải cho các bài toán biên góp phần rất lớn vào sự phát triển của nhiều kết
quả lý thuyết trong giải tích hàm (lý thuyết không gian Sobolev, lý thuyết điểm
bất động, lý thuyết nửa nhóm, ...) và giải tích số (phương pháp phần tử hữu hạn,
phương pháp Wavelet,...).
Nhiều kết quả khác nhau trong việc nghiên cứu các lớp bài toán biên xuất
hiện trong khoa học ứng dụng đã được trình bày trong nhiều tài liệu, chẳng hạn
[2, 3, 57] và các tài liệu tham khảo trong đó, cũng như trong các bài báo đăng
trên các tạp chí khoa học có uy tín của nhiều tác giả như J. L. Lions [53, 54], H.
Brezis [17, 19], F. E. Browder [20, 21], .... Số lượng các tạp chí có công bố các kết...
10 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1470 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Luận văn Khảo sát một số bài toán biên phi tuyến trong khoa học ứng dụng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
GIỚI THIỆU
Lý thuyết các bài toán biên cho phương trình vi phân và phương trình đạo
hàm riêng là một trong những lĩnh vực quan trọng của toán lý thuyết và áp
dụng. Các bài toán này xuất hiện rất nhiều trong vật lý, cơ học, sinh học, ..., và đã
được nghiên cứu một cách rộng rãi bởi nhiều nhà toán học. Quá trình tìm kiếm
lời giải cho các bài toán biên góp phần rất lớn vào sự phát triển của nhiều kết
quả lý thuyết trong giải tích hàm (lý thuyết không gian Sobolev, lý thuyết điểm
bất động, lý thuyết nửa nhóm, ...) và giải tích số (phương pháp phần tử hữu hạn,
phương pháp Wavelet,...).
Nhiều kết quả khác nhau trong việc nghiên cứu các lớp bài toán biên xuất
hiện trong khoa học ứng dụng đã được trình bày trong nhiều tài liệu, chẳng hạn
[2, 3, 57] và các tài liệu tham khảo trong đó, cũng như trong các bài báo đăng
trên các tạp chí khoa học có uy tín của nhiều tác giả như J. L. Lions [53, 54], H.
Brezis [17, 19], F. E. Browder [20, 21], .... Số lượng các tạp chí có công bố các kết
quả liên quan đến lĩnh vực này chiếm một tỉ lệ rất lớn, trong đó có các tạp chí
chuyên về lĩnh vực bài toán biên như tạp chí Boundary Value Problem của nhà
xuất bản Hindawi. Ngoài ra, nhiều hội nghị quốc tế về lĩnh vực phương trình vi
phân đạo hàm riêng nói chung và lý thuyết các bài toán biên nói riêng đã được
sự quan tâm của đông đảo các nhà toán học trong và ngoài nước.
Hiện nay, có rất nhiều phương pháp được sử dụng để nghiên cứu các phương
trình vi phân và phương trình đạo hàm riêng với những điều kiện biên khác nhau
như phương pháp biến phân, phương pháp điểm bất động, phương pháp đơn
điệu, phương pháp nghiệm trên - nghiệm dưới,.... Tuy nhiên, nói chung, chúng
ta không có một phương pháp tổng quát cho phép tiếp cận mọi bài toán biên phi
tuyến vốn dĩ rất phong phú và đa dạng. Việc lựa chọn phương pháp thích hợp
để nghiên cứu các bài toán đó là một yếu tố rất quan trọng. Chính vì vậy, vấn đề
3
Giới thiệu 4
khảo sát các bài toán biên, đặc biệt là các bài toán biên phi tuyến, là cần thiết và
có ý nghĩa thực tiễn.
Luận án này trình bày những kết quả của chúng tôi trong việc nghiên cứu
một số bài toán trong lý thuyết phương trình vi phân, đạo hàm riêng và phương
trình vi tích phân. Dưới đây là một sự giới thiệu tổng quan về những nội dung có
trong luận án.
Nội dung thứ nhất liên quan đến các bài toán biên cho phương trình sóngmột
chiều. Những kết quả đầu tiên về lĩnh vực này được cho bởi D’Alembert (1717 -
1793) và Euler (1707 - 1783), xuất phát từ việc nghiên cứu các dao động bé của
một sợi dây đàn hồi với hai đầu cố định. Mô hình toán học cho bài toán này, do
D’Alembert đề nghị, có dạng
∂2u
∂t2
= c2
∂2u
∂x2
, (1)
trong đó u(x, t) là độ lệch theo phương thẳng đứng của dây, so với vị trí cân bằng,
tại điểm x và thời gian t. Một mô hình khác cho bài toán vật lý tương tự đã được
thiết lập bởi Kirchhoff [52] và Carrier [22]. Giả sử h là thiết diện và L là chiều dài
sợi dây ở trạng thái cân bằng; E là môđun Young và P0 là lực căng ban đầu. Khi
đó, mô hình Kirchhoff - Carrier cho dao động bé của một sợi dây đàn hồi với hai
đầu cố định được xác định bởi phương trình
∂2u
∂t2
=
(
P0 +
Eh
2L
∫ L
0
(
∂u
∂x
)2
dx
)
∂2u
∂x2
. (2)
Cho đến nay bài toán dao động của vật liệu đàn hồi vẫn được quan tâm rộng rãi
bởi nhiều nhà toán học. Nhiều kết quả định tính và định lượng đã được công bố
liên quan đến các phương trình sóng một chiều cũng như nhiều chiều kết hợp
với các điều kiện biên khác nhau [4, 5, 9, 13, 14, 15, 29, 30, 34, 36, 46, 50, 51, 81],....
Trong chương 1 của luận án này, chúng tôi khảo sát hai bài toán biên cho các
phương trình thuộc dạng (1) hoặc (2) với một số điểm khác biệt so với các kết quả
trước đó.
Bài toán 1. Chúng tôi khảo sát sự tồn tại nghiệm địa phương của phương trình
Giới thiệu 5
Kirchhoff phi tuyến
utt − µ
(
t, ‖u‖22, ‖ux‖22
)
uxx = f (x, t, u), (x, t) ∈ Ω× (0, T), (3)
kết hợp với các điều kiện biên hỗn hợp thuần nhất
ux(0, t)− h0u(0, t) = ux(1, t) + h1u(1, t) = 0, (4)
và các điều kiện đầu
u(x, 0) = u0(x), ut(x, 0) = u1(x). (5)
Phương trình dạng (3) kết hợp với các loại điều kiện biên khác nhau đã được
nghiên cứu bởi nhiều tác giả, chẳng hạn như Cousin [30], Frota [38], Miranda
[50, 51], Medeiros [74], Yang [102], .... Các bài báo này chú ý đến những khía
cạnh khác nhau như sự tồn tại và duy nhất của nghiệm địa phương, nghiệm toàn
cục; sự ổn định của nghiệm cũng như các phương pháp xấp xỉ nghiệm, ... Trong
[75, 76], Mederios và các tác giả đã cung cấp khá nhiều kết quả toán học liên quan
đến các phương trình Kirchhoff cùng dạng với (3).
Như một sự tiếp nối và mở rộng các công trình trước đây [35, 59, 61, 62, 63,
64, 65, 66, 84], ở đó phương pháp xấp xỉ tuyến tính được sử dụng để chứng minh
sự tồn tại của một dãy lặp hội tụ bậc một hoặc bậc hai về nghiệm địa phương
của các mô hình tương ứng, trước hết chúng tôi xây dựng một dãy lặp phi tuyến
{um}m∈Z+ xác định bởi u0 = 0 và với mọi m ∈ N, um là nghiệm của phương
trình
∂2um
∂t2
− µ
(
t, ‖um‖22, ‖umx‖22
)
umxx = f (x, t, um−1)
+
N−1
∑
i=1
1
i!
∂i f
∂ui
(x, t, um−1) (um − um−1)i , (6)
thỏa các điều kiện (4)− (5). Sự tồn tại của dãy {um}m∈Z+ như thế được chứng
minh bằng phương pháp xấp xỉ Galerkin kết hợp với các đánh giá tiên nghiệm
và lý luận compắc. Khi đó, nếu µ ∈ C1 (R3+) và f ∈ CN ([0, 1]×R+ ×R), chúng
Giới thiệu 6
tôi chứng minh dãy {um} hội tụ về nghiệm duy nhất u của bài toán (3)− (5) với
tốc độ hội tụ bậc N theo nghĩa như sau
‖um − u‖L∞(0,T;H1) + ‖
·
um − ·u‖L∞(0,T;L2)
≤ C
(
‖um−1 − u‖L∞(0,T;H1) + ‖
·
um−1 − ·u‖L∞(0,T;L2)
)N
, (7)
với mọi m ≥ 1, trong đó C là một hằng số không phụ thuộc m.
Kết quả trên đây đã được công bố trong [T5]. Ngoài ra, sử dụng phương pháp
này, chúng tôi cũng thu được những kết quả tương tự cho một số mô hình khác,
đã được công bố trong [T7, T8, T9].
Bài toán 2. Một phương trình sóng tuyến tính kết hợp với các điều kiện biên loại
hai điểm được quan tâm nghiên cứu. Cụ thể chúng tôi xét bài toán sau
utt − uxx + Ku+ λut = f (x, t), (x, t) ∈ Ω× (0,∞), (8)
ux(0, t) = h0u(0, t) + λ0ut(0, t) + h˜1u(1, t) + λ˜1ut(1, t) + g0(t), (9)
−ux(1, t) = h1u(1, t) + λ1ut(1, t) + h˜0u(0, t) + λ˜0ut(0, t) + g1(t), (10)
u(x, 0) = u0(x), ut(x, 0) = u1(x), (11)
trong đó h0, h1, λ0, λ1, h˜0, h˜1, λ˜0, λ˜1, K, λ là các hằng số và u0, u1, f , g0, g1 là các
hàm số cho trước. Mặc dù phương trình (8) là rất cổ điển và đã được nghiên cứu
nhiều [18, 67], ..., nhưng điểm khác biệt chính của bài toán (8)− (11) so với các
kết quả trước đó là cấu trúc hai điểm của điều kiện biên. Cấu trúc này có thể xem
như là sự mở rộng các bài toán biên hai điểm cho phương trình vi phân thường
sang các phương trình đạo hàm riêng mà, theo hiểu biết của chúng tôi, vẫn chưa
được nghiên cứu nhiều.
Để giải quyết những khó khăn xuất phát từ điều kiện biên chúng tôi sử dụng
một bất đẳng thức liên quan đến dạng toàn phương ( xem Phụ lục D.5). Nhờ đó,
sự tồn tại duy nhất và tính chính quy của nghiệm toàn cục được chứng minh với
các giả thiết thích hợp. Ngoài ra, chúng tôi cũng thiết lập một kết quả về tính chất
tắt dần theo hàm mũ của nghiệm bằng phương pháp Lyapunov. Các kết quả này
được công bố trong [T6].
Giới thiệu 7
Nội dung thứ hai của luận án, được trình bày trong chương 2, đề cập đến một
bài toán biên xuất hiện trong lý thuyết dao động của các vật liệu đàn hồi nhớt.
Mô hình mà chúng tôi nghiên cứu có dạng
utt − uxx +
t∫
0
k(t− s)uxx(s)ds+ Kψp(u)
+ λψq(ut) = f (x, t), (x, t) ∈ Ω×R+, (12)
ux(0, t) = u(0, t), ux(1, t) + ηu(1, t) = g(t), (13)
u(x, 0) = u0(x), ut(x, 0) = u1(x), (14)
trong đó ψr(z) = |z|r−2z; K,λ, η ≥ 0; p, q ≥ 2 là các hằng số và u0, u1, f , g là các
hàm số cho trước.
Trong tài liệu chuyên khảo [89], các tác giả đã phân loại và trình bày nhiều
kết quả liên quan đến những mô hình toán học mô tả chuyển động của các vật
liệu đàn hồi nhớt. Nói chung, những kết quả đó tập trung vào một số vấn đề như
sự tồn tại nghiệm địa phương, sự tồn tại và không tồn tại nghiệm toàn cục, dáng
điệu tiệm cận của nghiệm khi t → +∞, ..., bằng cách sử dụng định lý hàm ẩn,
phương pháp năng lượng, phương pháp nửa nhóm, ....
Sử dụng các đánh giá năng lượng kết hợp với tính chất của nhân xác định
dương mạnh (xem [94, 95]), Dafermos và Nohel [32] đã chứng minh sự tồn tại
nghiệm toàn cục của phương trình
utt = φ (ux)x +
∫ t
0
k′(t− s)ψ (ux(s))x ds+ f (x, t), (x, t) ∈ Ω×R+, (15)
kết hợp với các điều kiện biên loại Dirichlet và các điều kiện đầu (14). Điểm đáng
lưu ý trong kết quả này là giả thiết về tính xác định dương mạnh của k, k′ và k′′.
Tính chất này đã được sử dụng bởi nhiều tác giả trong việc khảo sát các phương
trình tích phân và vi tích phân dạng Volterra (xem [31, 48, 94]...).
Tính xác định dương mạnh còn được sử dụng cho các phương trình vi tích
phân bậc phân số. Chẳng hạn như, trong [77], Messaoudi, Houari và Tatar đã
chứng minh sự tồn tại toàn cục cũng như tính tắt dần theo hàm mũ của nghiệm
Giới thiệu 8
của bài toán
utt − uxx −
∫ t
0 kα,β(t− s)uxxt(s)ds = a |u|p−2 u, x ∈ (0, 1),
u(0, t) = u(1, t) = 0,
u(x, 0) = u0(x), ut(x, 0) = u1(x), x ∈ (0, 1)
trong đó nhân kα,β(t) = t
−αe−βt
Γ(1−α) , với Γ là hàm Gamma, là hàm xác định dương
mạnh.
Bên cạnh đó, có nhiều kết quả khác nghiên cứu sự tồn tại toàn cục và dáng
điệu tiệm cận khi t → ∞, cho các mô hình tương tự mà không sử dụng tính
xác định dương mạnh của nhân [10, 11, 23, 24, 25, 26]. Trong [23], các tác giả đã
nghiên cứu phương trình
utt − ∆u+
∫ t
0
g(t− s)∆u(s) ds+ a(x)ut + |u|γ u = 0, trongU × (0,+∞), (16)
với điều kiện biên Dirichlet, trong đó U ⊂ Rn là một tập mở bị chặn và a : U →
R+ là hàm số có thể triệt tiêu trên một phần của U. Với nhân g thỏa điều kiện
1−
∫ ∞
0
g(s)ds > 0, −ζ1g(t) ≤ g′(t) ≤ −ζ2g(t), t ≥ 0, (17)
họ đã thiết lập tính chất tắt dần theo hàm mũ của nghiệm. Kết quả này sau đó đã
được cải tiến bởi Berrimi và Messaoudi [10] với các điều kiện yếu hơn của a và g.
Trong [26], Cavalcanti và Oquendo đã xét phương trình
utt − k0∆u+
∫ t
0
div [a(x)g(t− s)Ou(s)] ds+ b(x)h (ut) + f (u) = 0, (18)
với các giả thiết tương tự (17) đối với nhân g và a(x) + b(x) ≥ ρ > 0, với mọi
x ∈ U. Họ đã cải tiến kết quả của [23] bằng cách chứng minh rằng nghiệm sẽ tắt
dần theo hàm mũ nếu g tắt dần theo hàm mũ và h tuyến tính còn nghiệm sẽ tắt
dần theo bậc đa thức nếu g tắt dần theo đa thức và h là một hàm phi tuyến.
Với các dữ kiện đầu bé, Berrimi và Messaoudi [11] đã chứng minh sự tồn tại
toàn cục và tắt dần theo hàm mũ của nghiệm của phương trình
utt − ∆u+
∫ t
0
g(t− s)∆u(s) ds = |u|γu, trongU × (0,+∞), (19)
Giới thiệu 9
kết hợp với các điều kiện biên Dirichlet, trong đó hàm g thỏa các điều kiện yếu
hơn trong [26].
Tiếp thu một số ý tưởng từ các kết quả trên vào bài toán (12) − (14), trước
hết chúng tôi chứng minh hai kết quả về sự tồn tại và tính duy nhất nghiệm
với các giả thiết về nhân k yếu hơn trong [10, 11, 23, 24, 25, 26]. Đầu tiên, khi
k ∈ W2,1(0, T) và (u0, u1) ∈ H2 × H1, f ∈ W1,2(QT), g ∈ H2(0, T), sự tồn tại của
nghiệm yếu u thỏa điều kiện
u ∈ L∞
(
0, T;H2
)
, ut ∈ L∞
(
0, T;H1
)
, utt ∈ L∞
(
0, T; L2
)
, (20)
được chứng minh bằng cách sử dụng phương pháp xấp xỉ Galerkin, kết hợp với
các đánh giá tiên nghiệm và lý luận về tính compắc. Tiếp đó, sử dụng kết quả
vừa trình bày và phương pháp xấp xỉ thông qua tính trù mật, chúng tôi đã mở
rộng kết quả về sự tồn tại nghiệm yếu khi các dữ kiện xuất hiện trong bài toán
yếu hơn trường hợp nêu trên, cụ thể là, khi (u0, u1) ∈ H1 × L2, f ∈ L2(QT) và
k, g ∈ H1(0, T). Tất nhiên, khi đó tính trơn của nghiệm yếu cũng giảm đi,
u′ ∈ L∞
(
0, T;H1
)
, u′ ∈ L∞
(
0, T; L2
)
∩ Lq (QT) . (21)
Một vấn đề đáng lưu ý là, với các dữ kiện đầu như trong trường hợp thứ hai,
sự tồn tại nghiệm yếu của phương trình (12) ứng với k = 0, kết hợp với các loại
điều kiện biên khác nhau, thường được chứngminh bằng phương pháp đơn điệu
(xem [70]). Tuy nhiên, theo chúng tôi, phương pháp này tỏ ra không phù hợp cho
bài toán (12)− (14).
Cũng trong trường hợp k ∈ W2,1(0, T), chúng tôi xét dáng điệu tiệm cận của
nghiệm khi η → 0+ và thu được một khai triển tiệm cận đến cấp N của nghiệm
bài toán nhiễu theo tham số η. Kết quả này phần nào đó tổng quát hóa các kết
quả có trong [59, 61, 66, 67, 68].
Tiếp theo, cũng đề cập đến việc khai triển tiệm cận, chúng tôi xét bài toán
(12)− (14) như bài toán nhiễu theo ba tham số bé K,λ, η và tìm một khai triển
tiệm cận cho nghiệm của nó. Việc khai triển tiệm cận nghiệm của các bài toán
biên theo một tham số đã được nghiên cứu bởi nhiều tác giả. Tuy nhiên, theo
Giới thiệu 10
hiểu biết của chúng tôi, có rất ít kết quả liên quan đến vấn đề khai triển tiệm cận
theo nhiều nhiều tham số, đặc biệt là tìm khai triển bậc cao. Để giải quyết những
khó khăn gặp phải chúng tôi đã xây dựng một bổ đề liên quan đến việc tìm các
hệ số trong lũy thừa bậc cao của một đa thức nhiều biến (xem Phụ lục E, Bổ đề
E.2).
Cuối cùng, với một số điều kiện bổ sung cho nhân k, tương tự trong [11],
chúng tôi chứng minh tính tắt dần theo hàm mũ của nghiệm bằng cách sử dụng
một phiếm hàm Liapunov thích hợp. Ở đây, chúng tôi lựa chọn phương pháp
phiếm hàm Liapunov từ ý tưởng trong [11]. Hơn nữa, phương pháp sử dụng bất
đẳng thức Nakao [81] tỏ ra không thích hợp cho bài toán của chúng tôi. Kết quả
này góp phần làm phong phú thêm những kết quả nghiên cứu tính tắt dần của
các hệ thống dao động [45, 50, 73, 78, 79, 80, 85, 87, 99]
Những kết quả của chúng tôi về bài toán (12)− (14) đã được công bố trong
hai bài báo [T1, T4].
Chương 3 dành cho việc khảo sát sự tồn tại nghiệm dương của một bài toán
biên nhiều điểm cho phương trình vi phân cấp hai. Đây là một lĩnh vực có những
ứng dụng rộng rãi trong các ngành khác nhau của khoa học và kỹ thuật, chẳng
hạn lý thuyết lớp biên trong cơ học chất lỏng; lý thuyết truyền nhiệt; lý thuyết
điều khiển,.... Đọc giả quan tâm có thể xem [2] và các tài liệu tham khảo trong đó.
Việc nghiên cứu các bài toán biên như thế đã được khởi đầu bởi các công trình
của Il’in và Moiseev [49], Gupta [42]. Kể từ đó, nhiều công trình liên quan đến
sự tồn tại nghiệm cũng như sự tồn tại nghiệm dương của các bài toán biên nhiều
điểm phi tuyến đã được công bố. Những công trình này sử dụng các phương
pháp khác nhau như định lý điểm bất động Leray - Schauder, các định lý về
chỉ số điểm bất động, định lý điểm bất động Krasnoselskii, định lý điểm bất
động Leggett - Wiliams, hoặc phương pháp nghiệm trên nghiệm dưới ... (xem
[28, 33, 37, 41, 71, 72, 96, 100, 101, 103] và các tài liệu tham khảo trong đó).
Gần đây, Han [43] đã nghiên cứu sự tồn tại nghiệm dương của bài toán biên
Giới thiệu 11
ba điểm x′′(t) = f (t, x(t)), 0 < t < 1,x′(0) = 0, x(η) = x(1), (22)
với η ∈ (0, 1). Điểm quan trọng trong kết quả này là giả thiết về hàm f (t, x).
Khác với nhiều kết quả trước, trong đó f (t, x) phải là một hàm không âm, Han
đã chứng minh sự tồn tại nghiệm dương của bài toán (22) với giả thiết
f (t, x) ≥ −ax, ∀(t, x) ∈ [0, 1]×R+,
trong đó a là một hằng số dương thích hợp.
Nhằm nới rộng kết quả trong [43], chúng tôi xét phương trình (22)1 kết hợp
với các điều kiện biên nhiều điểm
x′(0) = 0, x(1) =
m−2
∑
i=1
αix(ηi), (23)
trong đó m ≥ 3, 0 < η1 < η2 < · · · < ηm−2 < 1 và αi ≥ 0, sao cho ∑m−2i=1 αi < 1.
Ở đây những kết quả của chúng tôi đa dạng hơn trong [43]. Ngoài việc chứng
minh sự tồn tại nghiệm dương của bài toán (22)1 - (23) bằng cách sử dụng định
lý điểm bất động Krasnoselskii, chúng tôi còn thu được kết quả về sự tồn tại này
thông qua phương pháp lặp đơn điệu, tất nhiên với một số giả thiết được tăng
cường cho hàm f (t, x). Hơn nữa, tính chất compắc của tập các nghiệm dương
cũng được thiết lập.
Ngoài phần giới thiệu và nội dung chính của luận án được trình bày trong ba
chương (I, II, III) như trên đã nói, luận án còn có các phần sau
1. Phần kết luận. Tóm tắt các nội dung chính của luận án, đồng thời cũng nêu
ra một số vấn đề có thể tiếp tục nghiên cứu.
2. Phần phụ lục. Trình bày một số kiến thức cơ bản về giải tích hàm, giải tích
thực, một số bất đẳng thức cũng như vài kết quả có liên quan đến đa thức,
v. v. nhằm phục vụ cho các chương chính.
3. Danh mục công trình của tác giả.
Giới thiệu 12
4. Tài liệu tham khảo.
Toàn bộ các kết quả được trình bày trong luận án này đã được công bố trong
[T1, T3-T6]. Ngoài ra, phương pháp nghiên cứu ở đây cũng được áp dụng thành
công cho một số bài toán khác và đã công bố trong [T2, T7-T9]. Một phần trong
số các kết quả này đã được báo cáo tại "Đại hội Toán học toàn quốc lần thứ VII,
Qui Nhơn 04 - 08/08/2008" và một số hội nghị khoa học khác.
Cuối cùng, để tiện theo dõi, chúng tôi có một số điểm lưu ý như sau
Trong toàn bộ luận án, ta sử dụng các ký hiệu C0, C1 để chỉ các hằng số phụ
thuộc vào h0 > 0, h1 ≥ 0. Cụ thể hơn, xem Bổ đề A.9 - Phục lục A,
C0 = min{1, h0}, C1 = max{1, h0, 2h1}.
Chúng tôi sử dụng thuật ngữ "nghiệm yếu" để chỉ nghiệm của một bài toán
giá trị biên đầu, trong đó tính trơn của nó không đủ để khẳng định nghiệm đó là
"nghiệm cổ điển". Trong những hoàn cảnh khác nhau, thuật ngữ này sẽ được hiểu
theo một ý nghĩa nào đó (sẽ được nói rõ) phụ thuộc vào tính trơn của "nghiệm
yếu" đang xét.
Các ký hiệu CT và C, nếu không có giải thích gì thêm, dùng để chỉ các hằng số
dương phụ thuộc vào T và độc lập với T một cách tương ứng. Các hằng số này
có thể khác nhau trong những trường hợp khác nhau.
Ta qui ước đánh số liên tục cho các định nghĩa, bổ đề, định lý và hệ quả trong
khuôn khổ từng chương bởi các nhóm ba thành phần. Chẳng hạn như, ta viết
"Định lý 2.1.3" với ý nghĩa rằng đây là định lý thứ 3 thuộc chương 2, mục 1.
Việc đánh số các công thức được thực hiện một cách tương tự.