Bài toán tối ưu véctơ

Một phần của tài liệu Bài Toán Cân Bằng Véctơ Trên Tập Trù Mật (Trang 42 - 46)

Bài toán cân bằng véctơ trên tập trù mật

2.4.1 Bài toán tối ưu véctơ

Giả sử X và Z là không gian lồi địa phương Hausdorff, C ⊆ Z là nón nhọn, lồi; K là tập con khác rỗng của X và F : K →Z là hàm vécctơ.

Định nghĩa 2.4.1. Ta nói rằng điểm x0 ∈ K là

(i) điểm hữu hiệu yếu của F nếu F(y)−F(x0) ∈ −/ intC với mọiy ∈ K. (ii) điểm hữu hiệu của F nếu F(y)−F(x0) ∈ −/ C\{0} với mọi y ∈ K. Định lý 2.4.2. Giả sử X là không gian Banach phản xạ và Z là không gian lồi địa phương Hausdorff; C ⊆ Z là nón lồi, nhọn với phần trong khác rỗng và K là tập con không rỗng, lồi, đóng của X. Giả sử D ⊆ K là tập tự trù mật đoạn đối với tôpô yếu của X và ánh xạ F : K → Z thỏa mãn điều kiện sau:

(i) F là C- nửa liên tục dưới trên K; (ii) F là C- nửa liên tục trên trên K\D; (iii)F là C- hàm trên D;

(iv) Tồn tại r > 0, sao cho với mọi x ∈ K,kxk ≤r, tồn tại y0 ∈ D với

ky0k< r thỏa mãn

F(y0)−F(x) ∈ −intC ∪ {0}.

Khi đó tồn tại một điểm hữu hiệu yếu của F.

Chứng minh. Xét ánh xạ f : K ×K → Z bởi công thức

f(x, y) =F(y)−F(x).

Khi đó tất cả các điều kiện của Định lí 2.2.4 được thỏa mãn. Áp dụng Định lý 2.2.4 tồn tại x0 ∈ K sao cho

Điều này kéo theo

F(x)−F(x0) ∈ −/ intC với mọi x ∈ K.

Định lý 2.4.3. Giả sử X là không gian Banach phản xạ và Z là không gian lồi địa phương Hausdorff; C ⊆ Z là nón lồi, nhọn và K là tập con không rỗng, lồi, đóng của X. Giả sử D ⊆ K là tập tự trù mật đoạn đối với tôpô yếu của X và ánh xạ F : K → Z thỏa mãn điều kiện sau:

(i) F là C- nửa liên tục dưới mạnh trên K; (ii) F là C- nửa liên tục trên mạnh trên K\D; (iii)F là C- hàm trên D;

(iv) Tồn tại r > 0, sao cho với mọi x ∈ K,kxk ≤r, tồn tại y0 ∈ D với

ky0k< r thỏa mãn

F(y0)−F(x) ∈ −C.

Khi đó tồn tại một điểm hữu hiệu của F.

Chứng minh. Xét ánh xạ f : K ×K → Z bởi công thức

f(x, y) =F(y)−F(x).

Khi đó tất cả các điều kiện của Định lí 2.2.4 được thỏa mãn. Áp dụng Định lý 2.2.4 tồn tại x0 ∈ K sao cho

f(x, x0) ∈ −/ C\{0} với mọi x ∈ K.

Điều này kéo theo

2.4.2 Bài toán bất đẳng thức biến phân véctơ MintyGiả sử X và Z là không gian lồi địa phương Hausdorff, C ⊆ Z là nón nhọn, Giả sử X và Z là không gian lồi địa phương Hausdorff, C ⊆ Z là nón nhọn, lồi; K là tập con khác rỗng của X và F : K → L(X, Z) là ánh xạ từ X

vào L(X, Z), ở đây L(X, Z) là không gian các toán tử tuyến tính liên tục từ X vào Z. Với x∗ ∈ L(X, Z) và x ∈ X, hx∗, xi được hiểu là giá trị của

x∗ tại x.

Xét các bài toán sau

(1). Bất đẳng thức biến phân véctơ yếu Minty: Tìm x0 ∈ K sao cho

hF(y), y−x0i ∈ −/ intC với mọi y ∈ K.

(2). Bất đẳng thức biến phân véctơ mạnh Minty: Tìm x0 ∈ K sao cho

hF(y), y−x0i ∈ −/ C\{0} với mọi y ∈ K.

Định lý 2.4.4. Giả sử X và Z là không gian lồi địa phương Hausdorff;

C ⊆ Z là nón lồi, nhọn với phần trong khác rỗng và K là tập con không rỗng, lồi, compact của X. Giả sử D ⊆ K là tập tự trù mật đoạn trong K

và ánh xạ F : K → L(X, Z) thỏa mãn các điều kiện dưới đây:

(i) Với mỗi x ∈ K, ánh xạ y → hF(y), y −xi là C- nửa liên tục trên trên K\D;

(ii) Với mỗi x ∈ D, ánh xạ y → hF(y), y−xi là C- hàm trên D. Khi đó tồn tại x0 ∈ K sao cho

hF(y), y−x0i 6∈ −intC với mọi y ∈ K.

Chứng minh. Xét ánh xạ f : K ×K → Z bởi công thức

f(x, y) =hF(y), y−xi.

Định lý 2.4.5. Giả sử X và Z là không gian lồi địa phương Hausdorff;

C ⊆ Z là nón lồi, nhọn và K là tập con không rỗng, lồi, compact của X. Giả sử D ⊆K là tập tự trù mật đoạn trong K và ánh xạF : K → L(X, Z) thỏa mãn các điều kiện dưới đây:

(i) Với mỗi y ∈ K, ánh xạ x → hF(y), y −xi là C- nửa liên tục trên mạnh trên K;

(ii) Với mỗi x ∈ K, ánh xạ y → hF(y), y −xi là C- nửa liên tục trên mạnh trên K\D;

(iii) Với mỗi x ∈ D, ánh xạ y → hF(y), y−xi là C- hàm trên D. Khi đó tồn tại x0 ∈ K sao cho

hF(y), y−x0i 6∈ −C\{0} với mọi y ∈ K.

Chứng minh. Xét ánh xạ f : K ×K → Z bởi công thức

f(x, y) =hF(y), y−xi.

Một phần của tài liệu Bài Toán Cân Bằng Véctơ Trên Tập Trù Mật (Trang 42 - 46)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(48 trang)