On the convergence of minimizers and minimum values in variational problems with pointwise functional constraints in variable domains
[О сходимости минимизантов и минимальных значений в вариационных задачах с поточечно функциональными ограничениями в переменных областях]
A. A. Kovalevskyab a Institute of Mathematics and Mechanics, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Ekaterinburg
b Ural Federal University named after the First President of Russia B. N. Yeltsin, Ekaterinburg
Аннотация:
Рассмотрены последовательность выпуклых интегральных функционалов
$F_s:W^{1,p}(\Omega_s)\to\mathbb R$
и последовательность слабо полунепрерывных снизу и, вообще говоря, не интегральных функционалов
$G_s:W^{1,p}(\Omega_s)\to\mathbb R$, где
$\{\Omega_s\}$ —
последовательность областей в
$\mathbb R^n$, содержащихся в ограниченной области
$\Omega\subset\mathbb R^n$ (
$n\geqslant 2$), и
$p>1$.
Наряду с этим рассмотрена последовательность замкнутых выпуклых множеств
$V_s=\{v\in W^{1,p}(\Omega_s): M_s(v)\leqslant 0\,\,\text{п.в. в}\,\,\Omega_s\}$,
где
$M_s$ — отображение
$W^{1,p}(\Omega_s)$ во множество всех функций,
определенных на
$\Omega_s$.
Описаны условия, при которых минимизанты и минимальные значения функционалов
$F_s+G_s$ на множествах
$V_s$ сходятся
к минимизанту и минимальному значению некоторого функционала на множестве
$V=\{v\in W^{1,p}(\Omega): M(v)\leqslant 0\,\,\text{п.в. в}\,\,\Omega\}$,
где
$M$ — отображение
$W^{1,p}(\Omega)$ во множество всех функций,
определенных на
$\Omega$.
В частности, требуется, чтобы последовательность пространств
$W^{1,p}(\Omega_s)$
была сильно связана с пространством
$W^{1,p}(\Omega)$
и последовательность
$\{F_s\}$ $\it{\Gamma}$-сходилась
к функционалу, определенному на
$W^{1,p}(\Omega)$.
При этом основное внимание уделено условиям на отображения
$M_s$ и
$M$,
которые вместе с соответствующими требованиями на участвующие области
и функционалы обеспечивают сходимость решений рассматриваемых вариационных задач.
Такие условия были получены в нашей недавней работе,
и в настоящей статье мы продвинулись в их изучении.
Ключевые слова:
вариационная задача; интегральный функционал; поточечно функциональное ограничение; минимизант; минимальное значение; $\it{\Gamma}$-сходимость; сильная связанность; переменные области.
УДК:
517.972
MSC: 49J40,
49J45 Поступила в редакцию: 16.12.2020
Исправленный вариант: 16.01.2021
Принята в печать: 01.02.2021
Язык публикации: английский
DOI:
10.21538/0134-4889-2021-27-1-246-257