陳柳娟
(福建教育學院,福建 福州 350025)
文[1]研究了一類關(guān)于資源競爭的Intraguild捕食的非自治三種群Lotka-Volterra模型(1.1)的持久生存,文章進一步研究模型(1.1)的正周期解。
1.引理
設X,Z是賦范向量空間,L:DomL?X→Z是一個線性映射,N:X→Z是一個連續(xù)映射。如果dimKerL=codim ImL<+∞且ImL是Z中的閉子集,則稱映射L是指標為零Fredholm映射。如果L是指標為零的Fredholm映射且存在連續(xù)投影P:X→X和Q:Z→Z使得ImP=KerL,ImL=KerQ=Im(I-Q),則L|DomL∩KerP:(I-P)X→ImL可逆,記其逆映射為KP。設Ω為X中的有界開集,若有界且是緊的,則稱映射N在上是L-緊的。由于ImQ與KerL同構(gòu),因而存在同構(gòu)映射J:ImQ→KerL。
引理1[2](重合度延拓定理)令L是指標為零的Fredholm映射且N在上是L-緊的。假設
為了方便,記 ,這里g是ω-周期連續(xù)函數(shù)。
2.主要結(jié)果
本節(jié)證明模型(1.1)正周期解的存在性,其中所有的參數(shù)關(guān)于時間t都是連續(xù)且是ω-周期的。
則
且ImL是Z中的閉集,因而L是指標為零的Fredholm映射。此外,P,Q是連續(xù)投影使得ImP=KerL,KerQ=ImL=Im(I-Q),所以L的逆映射KP:ImL→DomL∩KerP存在且
顯然,QN和KP(I-Q)N連續(xù)且對任一有界開集,有界。由Arzela-Ascoli定理易知是緊的。從而,對任一有界開集,L在上是L-緊的。相應的算子方程,有
從而有
即
和
由(2.4)和(2.7)可得
由(H2)易知
由(2.5)、(2.8)和 (2.10)可得
由(H3)易知
類似地,由(2.6)、(2.9)、(2.10)和 (2.11)可得
若(H4)成立,顯然有,從而,由(H1)和(H4)可得
再由(2.10)、(2.11)和(2.12)可得
顯然,Ri(i=1,2,3)與λ無關(guān)。考慮下列的代數(shù)方程:
這里μ∈(0,1)是一個參數(shù),(μ1,μ2,μ3)∈R3。如前面類似的討論可得當μ∈(0,1)時,系統(tǒng)(2.14)的任意一個解滿足。
另一方面,考慮同倫
這里