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    jamp
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    <journal-title>
     Journal of Applied Mathematics and Physics
    </journal-title>
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    2327-4352
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   <issn publication-format="print">
    2327-4379
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   <publisher>
    <publisher-name>
     Scientific Research Publishing
    </publisher-name>
   </publisher>
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   <article-id pub-id-type="doi">
    10.4236/jamp.2024.128170
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    jamp-135321
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      Articles
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     <subject>
      Physics 
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     <subject>
       Mathematics
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   <title-group>
    Gradient Recovery Based Two-Grid Finite Element Method for Parabolic Integro-Differential Optimal Control Problems
   </title-group>
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    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Miao
      </surname>
      <given-names>
       Yang
      </given-names>
     </name>
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    <addr-line>
     aSchool of Mathematics, Southwest Jiaotong University, Chengdu, China
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     06
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     2024
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    12
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      July
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    <copyright-statement>
     © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 
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    <copyright-year>
     2014
    </copyright-year>
    <license>
     <license-p>
      This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
     </license-p>
    </license>
   </permissions>
   <abstract>
    In this paper, the optimal control problem of parabolic integro-differential equations is solved by gradient recovery based two-grid finite element method. Piecewise linear functions are used to approximate state and co-state variables, and piecewise constant function is used to approximate control variables. Generally, the optimal conditions for the problem are solved iteratively until the control variable reaches error tolerance. In order to calculate all the variables individually and parallelly, we introduce a gradient recovery based two-grid method. First, we solve the small scaled optimal control problem on coarse grids. Next, we use the gradient recovery technique to recover the gradients of state and co-state variables. Finally, using the recovered variables, we solve the large scaled optimal control problem for all variables independently. Moreover, we estimate priori error for the proposed scheme, and use an example to validate the theoretical results.
   </abstract>
   <kwd-group> 
    <kwd>
     Optimal Control Problem
    </kwd> 
    <kwd>
      Gradient Recovery
    </kwd> 
    <kwd>
      Two-Grid Finite Element Method
    </kwd>
   </kwd-group>
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  <sec id="s1">
   <title>1. Introduction</title>
   <p>The optimal control problem <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-1">
     [1]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-2">
     [2]
    </xref> is very crucial in the field of science and engineering. For example, both population dynamics and heat conduction involve the optimal control problem <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-3">
     [3]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-4">
     [4]
    </xref>. Solving and analyzing optimal control problems are important matters in applying the optimal control models. So far, lots of studies have been made for the optimal control problems. For instance, a new method based on optimal control theory for megawatt frequency control problem was discussed in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-5">
     [5]
    </xref>. Superconvergence analysis and error estimation of finite element method were established for convex OCP in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-6">
     [6]
    </xref>. Furthermore, a posteriori error estimation of spectral method was presented for optimal control problems governed by parabolic equations in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-7">
     [7]
    </xref>. In addition, the convergence and superconvergence of fully discrete finite elements for time fractional optimal control problems are given in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-8">
     [8]
    </xref>. We can learn more about the OCP through <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-9">
     [9]
    </xref> and references therein.</p>
   <p>When using the FEM with two grids to solve the OCP of parabolic integro-differential equation, the processes of solving all variables are interdependent. Therefore, in this article, we try to design a scheme to solve all variables independently. Based on the algorithms studied in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-10">
     [10]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-11">
     [11]
    </xref>, we mainly study combining the high efficiency of the two-grid finite element method and the high-precision property of the gradient recovery method to design an efficient algorithm for the optimal control problem.</p>
   <p>Gradient recovery is an important post-processing method. On the one hand, it reconstructs high-precision gradient approximations of finite element solutions <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-12">
     [12]
    </xref>. On the other hand, gradient recovery can be used to construct posteriori error estimators <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-13">
     [13]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-16">
     [16]
    </xref>. Omar and Tristan have studied gradient recovery in adaptive finite element method for parabolic problems <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-17">
     [17]
    </xref>. As early as 2003, Yan proposed a gradient recovery type a posteriori error estimator for FEM of the OCP <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-18">
     [18]
    </xref>. Recently, some scholars have studied the posteriori error estimate of two grid mixed finite element methods for semilinear elliptic equations <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-19">
     [19]
    </xref>. In addition, the Galerkin method for numerical solution of Volterra integro-differential equations with certain orthogonal basis function is presented in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-20">
     [20]
    </xref>. To the best of our knowledge, there is no literature about gradient recovery based two-grid finite element method for parabolic integro-differential optimal control problems. In this paper, we apply two-grid finite element method based gradient recovery method studied in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-21">
     [21]
    </xref> to study a parallel algorithm for (1)-(2). Details of the algorithm mainly include three parts. First, solving the small scaled optimal control problem for state, co-state and control variables 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> respectively on coarse mesh with mesh size H at each time level. Next, applying the gradient recovery method to get 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. With 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, we solve the large scaled optimal control problem for 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> on fine mesh with mesh size h in parallel on all time levels. Error in the approximate solution of the proposed algorithm is estimated and a numerical experiment is implemented to confirm the theoretical results. Here we provide a flowchart to illustrate the methodological approach utilized in this paper.</p>
   <p>The framework of this article is organized as below. We introduce the discrete form of the modelling issue in Section 2. In addition, fully discrete form with intermediate variables is also given. Priori error estimate is presented in Section 3. Gradient recovery based two-grid finite element method as well as error estimation of the method are presented in Section 4. A numerical experiment is used to justify the theoretical result in Section 5. Finally, a simple summary is given in Section 6.</p>
   <fig id="fig1" position="float">
    <label>Figure 1</label>
    <caption>
     <title>2. Model Problem and Its Finite Element SchemeIn this article, we study the below OCP:
      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <munder> 
   
         <mrow> 
    
          <mtext>
           
     min
    
          </mtext>
   
         </mrow> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     u
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ∈
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     K
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ⊂
    
          </mo>
    
          <msub> 
     
           <mi>
             U 
           </mi> 
     
           <mrow> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mi>
              d 
            </mi> 
           </mrow> 
    
          </msub> 
   
         </mrow> 
  
        </munder> 
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    {
   
         </mo> 
   
         <mrow> 
    
          <mfrac> 
     
           <mn>
             1 
           </mn> 
     
           <mn>
             2 
           </mn> 
    
          </mfrac> 
    
          <mstyle displaystyle="true"> 
     
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mi>
               T 
             </mi> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <mstyle displaystyle="true"> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mo>
                  ∫ 
                </mo> 
                <mi>
                  Ω 
                </mi> 
               </msub> 
               <mrow> 
                <msup> 
                 <mrow> 
                  <mrow> 
                   <mo>
                     | 
                   </mo> 
                   <mrow> 
                    <mi>
                      y 
                    </mi> 
                    <mo>
                      − 
                    </mo> 
                    <msub> 
                     <mi>
                       z 
                     </mi> 
                     <mi>
                       d 
                     </mi> 
                    </msub> 
                   </mrow> 
                   <mo>
                     | 
                   </mo> 
                  </mrow> 
                 </mrow> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </msup> 
                <mtext>
                  d 
                </mtext> 
                <mi>
                  x 
                </mi> 
                <mtext>
                  d 
                </mtext> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
               </mrow> 
              </mrow> 
             </mstyle> 
            </mrow> 
           </mrow> 
    
          </mstyle>
    
          <mo>
           
     +
    
          </mo>
    
          <mfrac> 
     
           <mi>
             γ 
           </mi> 
     
           <mn>
             2 
           </mn> 
    
          </mfrac> 
    
          <mstyle displaystyle="true"> 
     
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mi>
               T 
             </mi> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <mstyle displaystyle="true"> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mo>
                  ∫ 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <msub> 
                  <mi>
                    Ω 
                  </mi> 
                  <mi>
                    U 
                  </mi> 
                 </msub> 
                </mrow> 
               </msub> 
               <mrow> 
                <msup> 
                 <mrow> 
                  <mrow> 
                   <mo>
                     | 
                   </mo> 
                   <mi>
                     u 
                   </mi> 
                   <mo>
                     | 
                   </mo> 
                  </mrow> 
                 </mrow> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </msup> 
                <mtext>
                  d 
                </mtext> 
                <mi>
                  x 
                </mi> 
                <mtext>
                  d 
                </mtext> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
               </mrow> 
              </mrow> 
             </mstyle> 
            </mrow> 
           </mrow> 
    
          </mstyle>
   
         </mrow> 
   
         <mo>
          
    }
   
         </mo>
  
        </mrow>
 
       </mrow>

      </math>(1)subject to
      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    {
   
         </mo> 
   
         <mrow> 
    
          <mtable columnalign="left"> 
     
           <mtr columnalign="left"> 
            <mtd columnalign="left"> 
             <mrow> 
              <mfrac> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ∂ 
                </mo> 
                <mi>
                  y 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ∂ 
                </mo> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
               </mrow> 
              </mfrac> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                A 
              </mi> 
              <mtext>
                Δ 
              </mtext> 
              <msub> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </msub> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                D 
              </mi> 
              <mtext>
                Δ 
              </mtext> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mstyle displaystyle="true"> 
               <mrow> 
                <msubsup> 
                 <mo>
                   ∫ 
                 </mo> 
                 <mn>
                   0 
                 </mn> 
                 <mi>
                   t 
                 </mi> 
                </msubsup> 
                <mrow> 
                 <mi mathvariant="script">
                   C 
                 </mi> 
                 <mrow> 
                  <mo>
                    ( 
                  </mo> 
                  <mrow> 
                   <mi>
                     t 
                   </mi> 
                   <mo>
                     , 
                   </mo> 
                   <mi>
                     s 
                   </mi> 
                  </mrow> 
                  <mo>
                    ) 
                  </mo> 
                 </mrow> 
                 <mtext>
                   Δ 
                 </mtext> 
                 <mi>
                   y 
                 </mi> 
                 <mrow> 
                  <mo>
                    ( 
                  </mo> 
                  <mi>
                    s 
                  </mi> 
                  <mo>
                    ) 
                  </mo> 
                 </mrow> 
                 <mtext>
                   d 
                 </mtext> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </mrow> 
              </mstyle> 
              <mo>
                = 
              </mo> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <mi>
                E 
              </mi> 
              <mi>
                u 
              </mi> 
              <mtext>
                  
              </mtext> 
              <mtext>
                  
              </mtext> 
              <mtext>
                  
              </mtext> 
              <mtext>
                in 
              </mtext> 
              <mtext>
                  
              </mtext> 
              <mi>
                Ω 
              </mi> 
              <mo>
                × 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mn>
                  0 
                </mn> 
                <mo>
                  , 
                </mo> 
                <mi>
                  T 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ] 
               </mo> 
              </mrow> 
              <mo>
                , 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mtd> 
           </mtr> 
     
           <mtr columnalign="left"> 
            <mtd columnalign="left"> 
             <mrow> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mo>
                = 
              </mo> 
              <mn>
                0 
              </mn> 
              <mtext>
                  
              </mtext> 
              <mtext>
                  
              </mtext> 
              <mtext>
                  
              </mtext> 
              <mtext>
                on 
              </mtext> 
              <mtext>
                  
              </mtext> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                Ω 
              </mi> 
              <mo>
                × 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mo>
                 [ 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mn>
                  0 
                </mn> 
                <mo>
                  , 
                </mo> 
                <mi>
                  T 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ] 
               </mo> 
              </mrow> 
              <mo>
                , 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mtd> 
           </mtr> 
     
           <mtr columnalign="left"> 
            <mtd columnalign="left"> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   y 
                 </mi> 
                 <mo>
                   | 
                 </mo> 
                </mrow> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
                <mo>
                  = 
                </mo> 
                <mn>
                  0 
                </mn> 
               </mrow> 
              </msub> 
              <mo>
                = 
              </mo> 
              <msup> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
               <mn>
                 0 
               </mn> 
              </msup> 
              <mtext>
                  
              </mtext> 
              <mtext>
                  
              </mtext> 
              <mtext>
                  
              </mtext> 
              <mtext>
                in 
              </mtext> 
              <mtext>
                  
              </mtext> 
              <mi>
                Ω 
              </mi> 
              <mo>
                , 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mtd> 
           </mtr> 
    
          </mtable>
   
         </mrow> 
  
        </mrow>
 
       </mrow>

      </math>(2)where 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        
  Ω
 
       </mi>

      </math>, with Lipschitz boundary 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mo>
         
   ∂
  
        </mo>
  
        <mi>
         
   Ω
  
        </mi>
 
       </mrow>

      </math>, and 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    Ω
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    U
   
         </mi> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math> be bounded open sets in 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msup> 
   
         <mi>
          
    R
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    d
   
         </mi> 
  
        </msup> 
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mn>
         
   1
  
        </mn>
  
        <mo>
         
   ≤
  
        </mo>
  
        <mi>
         
   d
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   ≤
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   3
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>. 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        
  γ
 
       </mi>

      </math> is a positive regular constant. y is the state, u is the control, f, 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    z
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    d
   
         </mi> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math> and 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msup> 
   
         <mi>
          
    y
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    0
   
         </mn> 
  
        </msup> 
 
       </mrow>

      </math> are some given functions, 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    U
   
         </mi> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     a
    
          </mi>
    
          <mi>
           
     d
    
          </mi>
   
         </mrow> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math> denotes a closed convex subset that includes control, where
      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   A
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ( 
           </mo> 
     
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                j 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mstyle> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
     
           <mo>
             ) 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     d
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ×
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     d
    
          </mi>
   
         </mrow> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   ,
  
        </mo>
  
        <mtext>
         
    
  
        </mtext>
  
        <mtext>
         
    
  
        </mtext>
  
        <mi>
         
   D
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ( 
           </mo> 
     
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               d 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                j 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mstyle> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
     
           <mo>
             ) 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     d
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ×
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     d
    
          </mi>
   
         </mrow> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   ,
  
        </mo>
  
        <mtext>
         
    
  
        </mtext>
  
        <mtext>
         
    
  
        </mtext>
  
        <mi mathvariant="script">
         
   C
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ( 
           </mo> 
     
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               c 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                j 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
              </mstyle> 
              <mo>
                , 
              </mo> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
              <mo>
                , 
              </mo> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
     
           <mo>
             ) 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     d
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ×
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     d
    
          </mi>
   
         </mrow> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   ,
  
        </mo>
 
       </mrow>

      </math>E is a bounded operator from 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msup> 
   
         <mi>
          
    L
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
        </msup> 
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mrow> 
    
          <mn>
           
     0
    
          </mn>
    
          <mo>
           
     ,
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     T
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ;
    
          </mo>
    
          <msup> 
     
           <mi>
             L 
           </mi> 
     
           <mn>
             2 
           </mn> 
    
          </msup> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ( 
           </mo> 
     
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mi>
               U 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
     
           <mo>
             ) 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
 
       </mrow>

      </math> to 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msup> 
   
         <mi>
          
    L
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
        </msup> 
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mrow> 
    
          <mn>
           
     0
    
          </mn>
    
          <mo>
           
     ,
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     T
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ;
    
          </mo>
    
          <msup> 
     
           <mi>
             L 
           </mi> 
     
           <mn>
             2 
           </mn> 
    
          </msup> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ( 
           </mo> 
     
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
     
           <mo>
             ) 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
 
       </mrow>

      </math> and is independent of t.
      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   K
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    {
   
         </mo> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     u
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ∈
    
          </mo>
    
          <msub> 
     
           <mi>
             U 
           </mi> 
     
           <mrow> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mi>
              d 
            </mi> 
           </mrow> 
    
          </msub> 
    
          <mo>
           
     :
    
          </mo>
    
          <mstyle displaystyle="true"> 
     
           <mrow> 
            <msub> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 , 
               </mo> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mrow> 
    
          </mstyle>
    
          <mo>
           
     ≥
    
          </mo>
    
          <mn>
           
     0
    
          </mn>
   
         </mrow> 
   
         <mo>
          
    }
   
         </mo>
  
        </mrow>
  
        <mo>
         
   .
  
        </mo>
 
       </mrow>

      </math>(3)First, we shall introduce some notations that used in this paper. Let 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msup> 
   
         <mi>
          
    W
   
         </mi> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     m
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ,
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     p
    
          </mi>
   
         </mrow> 
  
        </msup> 
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mi>
          
    Ω
   
         </mi> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
 
       </mrow>

      </math> be the Sobolev spaces on 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        
  Ω
 
       </mi>

      </math> and a norm 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
     
           <mrow> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
            <mo>
              ⋅ 
            </mo> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
           </mrow> 
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     m
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ,
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     p
    
          </mi>
   
         </mrow> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math> denoted by 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msubsup> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
     
           <mi>
             v 
           </mi> 
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     m
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ,
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     p
    
          </mi>
   
         </mrow> 
   
         <mi>
          
    p
   
         </mi> 
  
        </msubsup> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <munder> 
   
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
    
          <mo>
           
     ∑
    
          </mo>
   
         </mstyle> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             | 
           </mo> 
     
           <mi>
             α 
           </mi> 
     
           <mo>
             | 
           </mo>
    
          </mrow>
    
          <mo>
           
     ≤
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     m
    
          </mi>
   
         </mrow> 
  
        </munder> 
  
        <msubsup> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
     
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               D 
             </mi> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </msup> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
           </mrow> 
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mrow> 
    
          <msup> 
     
           <mi>
             L 
           </mi> 
     
           <mi>
             p 
           </mi> 
    
          </msup> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ( 
           </mo> 
     
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
     
           <mo>
             ) 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mi>
          
    p
   
         </mi> 
  
        </msubsup> 
 
       </mrow>

      </math>, D is differential operator, a semi-norm 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             | 
           </mo> 
     
           <mrow> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
            <mo>
              ⋅ 
            </mo> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
           </mrow> 
     
           <mo>
             | 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     m
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ,
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     p
    
          </mi>
   
         </mrow> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math> denoted by 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msubsup> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             | 
           </mo> 
     
           <mi>
             v 
           </mi> 
     
           <mo>
             | 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     m
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ,
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     p
    
          </mi>
   
         </mrow> 
   
         <mi>
          
    p
   
         </mi> 
  
        </msubsup> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <munder> 
   
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
    
          <mo>
           
     ∑
    
          </mo>
   
         </mstyle> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             | 
           </mo> 
     
           <mi>
             α 
           </mi> 
     
           <mo>
             | 
           </mo>
    
          </mrow>
    
          <mo>
           
     =
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     m
    
          </mi>
   
         </mrow> 
  
        </munder> 
  
        <msubsup> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
     
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               D 
             </mi> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </msup> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
           </mrow> 
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mrow> 
    
          <msup> 
     
           <mi>
             L 
           </mi> 
     
           <mi>
             p 
           </mi> 
    
          </msup> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ( 
           </mo> 
     
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
     
           <mo>
             ) 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mi>
          
    p
   
         </mi> 
  
        </msubsup> 
 
       </mrow>

      </math>. We set 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msubsup> 
   
         <mi>
          
    W
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    0
   
         </mn> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     m
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ,
    
          </mo>
    
          <mi>
           
     p
    
          </mi>
   
         </mrow> 
  
        </msubsup> 
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mi>
          
    Ω
   
         </mi> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    {
   
         </mo> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     v
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ∈
    
          </mo>
    
          <msup> 
     
           <mi>
             W 
           </mi> 
     
           <mrow> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
           </mrow> 
    
          </msup> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ( 
           </mo> 
     
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
     
           <mo>
             ) 
           </mo>
    
          </mrow>
    
          <mo>
           
     :
    
          </mo>
    
          <msub> 
     
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
     
           <mrow> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mi>
              Ω 
            </mi> 
           </mrow> 
    
          </msub> 
    
          <mo>
           
     =
    
          </mo>
    
          <mn>
           
     0
    
          </mn>
   
         </mrow> 
   
         <mo>
          
    }
   
         </mo>
  
        </mrow>
 
       </mrow>

      </math>. For 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   p
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   2
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, we write as 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msup> 
   
         <mi>
          
    H
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    m
   
         </mi> 
  
        </msup> 
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mi>
          
    Ω
   
         </mi> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msup> 
   
         <mi>
          
    W
   
         </mi> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     m
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ,
    
          </mo>
    
          <mn>
           
     2
    
          </mn>
   
         </mrow> 
  
        </msup> 
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mi>
          
    Ω
   
         </mi> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msubsup> 
   
         <mi>
          
    H
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    0
   
         </mn> 
   
         <mi>
          
    m
   
         </mi> 
  
        </msubsup> 
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mi>
          
    Ω
   
         </mi> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msubsup> 
   
         <mi>
          
    W
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    0
   
         </mn> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     m
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ,
    
          </mo>
    
          <mn>
           
     2
    
          </mn>
   
         </mrow> 
  
        </msubsup> 
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mi>
          
    Ω
   
         </mi> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
 
       </mrow>

      </math>, and 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
     
           <mrow> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
            <mo>
              ⋅ 
            </mo> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
           </mrow> 
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mi>
          
    m
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
     
           <mrow> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
            <mo>
              ⋅ 
            </mo> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
           </mrow> 
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mrow> 
    
          <mi>
           
     m
    
          </mi>
    
          <mo>
           
     ,
    
          </mo>
    
          <mn>
           
     2
    
          </mn>
   
         </mrow> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math>,

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    ‖
   
         </mo> 
   
         <mrow> 
    
          <mtext>
           
      
    
          </mtext>
    
          <mo>
           
     ⋅
    
          </mo>
    
          <mtext>
           
      
    
          </mtext>
   
         </mrow> 
   
         <mo>
          
    ‖
   
         </mo>
  
        </mrow>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mrow> 
    
          <mrow>
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
     
           <mrow> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
            <mo>
              ⋅ 
            </mo> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
           </mrow> 
     
           <mo>
             ‖ 
           </mo>
    
          </mrow>
   
         </mrow> 
   
         <mrow> 
    
          <mn>
           
     0
    
          </mn>
    
          <mo>
           
     ,
    
          </mo>
    
          <mn>
           
     2
    
          </mn>
   
         </mrow> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/1723808-rId30.jpeg?20240819031439" />
   </fig>
   <p>We denote by 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ; 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           W 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> the Banach space of all 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> integrable functions from J into 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         W 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         Ω 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> with norm 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mo>
            ; 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             W 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mi>
               T 
             </mi> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <msubsup> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ‖ 
                </mo> 
                <mi>
                  v 
                </mi> 
                <mo>
                  ‖ 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mi>
                  W 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   m 
                 </mi> 
                 <mo>
                   , 
                 </mo> 
                 <mi>
                   p 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </msup> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mi>
                  Ω 
                </mi> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
             </msubsup> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> for 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        s 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        J 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          T 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. For simplicity of presentation, we write 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mo>
            ; 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             W 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> by 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             W 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. In the same way, we are able to define the spaces 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ; 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           W 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ; 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           W 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Besides, h is the spatial mesh size, C represents an arbitrary positive constant, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is time step, the state space 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        Q 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ; 
        </mo> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         Ω 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>The weak form of (1)-(2) is to find 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        Q 
      </mi> 
      <mo>
        × 
      </mo> 
      <mi>
        K 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> satisfies</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <munder> 
       <mrow> 
        <mtext>
          min 
        </mtext> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          K 
        </mi> 
        <mo>
          ⊂ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mi>
            d 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </munder> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mstyle displaystyle="true"> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mo>
                ∫ 
              </mo> 
              <mi>
                Ω 
              </mi> 
             </msub> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   | 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    y 
                  </mi> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <msub> 
                   <mi>
                     z 
                   </mi> 
                   <mi>
                     d 
                   </mi> 
                  </msub> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   | 
                 </mo> 
                </mrow> 
               </mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mstyle> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mstyle displaystyle="true"> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mo>
                ∫ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  Ω 
                </mi> 
                <mi>
                  U 
                </mi> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   | 
                 </mo> 
                 <mi>
                   u 
                 </mi> 
                 <mo>
                   | 
                 </mo> 
                </mrow> 
               </mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mstyle> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>(4)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi mathvariant="script">
               C 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mo>
                 , 
               </mo> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(5)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(6)</p>
   <p>From <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-22">
     [22]
    </xref> and <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-23">
     [23]
    </xref>, we know that (4)-(6) has a unique solution 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> only when there is a co-state 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        Q 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> such that 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> meets the following optimality conditions:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi mathvariant="script">
               C 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mo>
                 , 
               </mo> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(7)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(8)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi mathvariant="script">
                C 
              </mi> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </msup> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mo>
                 , 
               </mo> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <mi>
               q 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(9)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          T 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(10)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mo>
           * 
         </mo> 
        </msup> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        K 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        J 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(11)</p>
   <p>where 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> is the dual operator of E, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi mathvariant="script">
         C 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> is the dual operator of the operator 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
       C 
     </mi> 
    </math>. Refer to <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-24">
     [24]
    </xref>, inequality (11) can be expressed as</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
      </mfrac> 
      <msup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mo>
         * 
       </mo> 
      </msup> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        max 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            γ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mi>
               U 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mi>
               U 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              E 
            </mi> 
            <mo>
              * 
            </mo> 
           </msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(12)</p>
   <p>Suppose 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi mathvariant="script">
         T 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> indicates a partitioning of 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       Ω 
     </mi> 
    </math> into disjoint regular triangulations 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       τ 
     </mi> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         τ 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> be the size of 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       τ 
     </mi> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        h 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <munder> 
       <mrow> 
        <mi>
          max 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi mathvariant="script">
           T 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </munder> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         τ 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Suppose 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> be defined as the following finite element space:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ∩ 
        </mo> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <msub> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mi>
           τ 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           P 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           τ 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi mathvariant="script">
           T 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(13)</p>
   <p>The approximate space of control is written as</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
          <mo>
            ˜ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          K 
        </mi> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi mathvariant="script">
           T 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                u 
              </mi> 
              <mo>
                ˜ 
              </mo> 
             </mover> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mi>
           τ 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mi>
          o 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(14)</p>
   <p>Prior to giving the fully discrete finite element equation, let’s start introducing several projection operators. The standard elliptic projection <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-25">
     [25]
    </xref> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is defined as follows:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             R 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        ϕ 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(15)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             R 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <msup> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mi>
           ϕ 
         </mi> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        s 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        ϕ 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         Ω 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(16)</p>
   <p>The standard 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>-orthogonal projection <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-26">
     [26]
    </xref> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Q 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mi>
        K 
      </mi> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is defined as:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Q 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
          <mo>
            ˜ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(17)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             Q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <msup> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        s 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         W 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         Ω 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(18)</p>
   <p>The definition of the element average operator <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-27">
     [27]
    </xref> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         π 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         Ω 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is given by</p>
   <p><img width="267.3611111111111" src="https://html.scirp.org/file/1723808-rId176.svg?20240819031440">(19)</img></p>
   <p>which has an approximation property:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            ψ 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <mi>
            ψ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <msup> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mi>
           ψ 
         </mi> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        s 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        ψ 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         W 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         Ω 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(20)</p>
   <p>For the theoretical analysis in Section 3 and Section 4, we need to present a fully discrete form of the model problem and a fully discrete form with intermediate variable 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mo>
        ˜ 
      </mo> 
     </mover> 
    </math>. Now, we present the fully discrete finite element approximation for (4)-(5). Suppose 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        Z 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        Z 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, and we propose the following concepts:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         ψ 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         ψ 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ψ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
        d 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <msup> 
       <mi>
         ψ 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           ψ 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           ψ 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <msup> 
       <mi>
         ψ 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         ψ 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         ψ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>The fully discrete finite element approximation is to find: 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        × 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> satisfy</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <munder> 
       <mrow> 
        <mtext>
          min 
        </mtext> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           K 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </munder> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <munderover> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
         </munderover> 
         <mrow> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  | 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <msubsup> 
                  <mi>
                    y 
                  </mi> 
                  <mi>
                    h 
                  </mi> 
                  <mi>
                    n 
                  </mi> 
                 </msubsup> 
                 <mo>
                   − 
                 </mo> 
                 <msubsup> 
                  <mi>
                    z 
                  </mi> 
                  <mi>
                    d 
                  </mi> 
                  <mi>
                    n 
                  </mi> 
                 </msubsup> 
                </mrow> 
                <mo>
                  | 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <munderover> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
         </munderover> 
         <mrow> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mi>
                 U 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  | 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <msubsup> 
                  <mi>
                    u 
                  </mi> 
                  <mi>
                    h 
                  </mi> 
                  <mi>
                    n 
                  </mi> 
                 </msubsup> 
                </mrow> 
                <mo>
                  | 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>(21)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(22)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(23)</p>
   <p>where we change the integral term to the summation term and carefully set the subscript of the variables to facilitate the calculation and proof of the theoretical analysis part.</p>
   <p>Once again, combining the optimality condition, duplet 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        × 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is the solution of (21)-(23) only when there is a co-state 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> such that 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> satisfies the following conditions:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(24)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(25)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi mathvariant="script">
             C 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(26)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(27)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
      </mfrac> 
      <msup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mo>
         * 
       </mo> 
      </msup> 
      <msub> 
       <mi>
         π 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        max 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            γ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mi>
               U 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mi>
               U 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              E 
            </mi> 
            <mo>
              * 
            </mo> 
           </msup> 
           <msubsup> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mi>
              h 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(28)</p>
   <p>Next, we introduce the fully discrete form with intermediate variable first. For 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ˜ 
       </mo> 
      </mover> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        K 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, the following is the discrete form with 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mo>
        ˜ 
      </mo> 
     </mover> 
    </math>:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              ˜ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              ˜ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              ˜ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              ˜ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
          <msup> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              ˜ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(29)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(30)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
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       <mtd> 
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          − 
        </mo> 
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         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
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           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              ˜ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              ˜ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              ˜ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi mathvariant="script">
             C 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              ˜ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              ˜ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(31)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0. 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>(32)</p>
  </sec><sec id="s2">
   <title>3. A priori Error Estimates</title>
   <p>Refer to <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-28">
     [28]
    </xref>, we have the following Lemmas 1-6.</p>
   <p>Lemma 1. Suppose 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> satisfies (29)-(32) with 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ˜ 
       </mo> 
      </mover> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> satisfies (7)-(11). For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, we get</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(33)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(34)</p>
   <p>Lemma 2. Choosing 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         Q 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> in (29)-(32) respectively. Then, for 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, we get</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               Q 
             </mi> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
            </msub> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               Q 
             </mi> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
            </msub> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <msup> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(35)</p>
   <p>Lemma 3. Suppose 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             Q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             Q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> are the discrete solutions of (29)-(32) with 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         Q 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> respectively. For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, we have</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 Q 
               </mi> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
              </msub> 
              <mi>
                u 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <msubsup> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msubsup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 Q 
               </mi> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
              </msub> 
              <mi>
                u 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <msubsup> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msubsup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <munderover> 
            <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
             <mo>
               ∑ 
             </mo> 
            </mstyle> 
            <mrow> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mi>
              N 
            </mi> 
           </munderover> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  Q 
                </mi> 
                <mi>
                  h 
                </mi> 
               </msub> 
               <msup> 
                <mi>
                  u 
                </mi> 
                <mi>
                  n 
                </mi> 
               </msup> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <msubsup> 
                <mi>
                  u 
                </mi> 
                <mi>
                  h 
                </mi> 
                <mi>
                  n 
                </mi> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mtext>
             Δ 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(36)</p>
   <p>Lemma 4. Substituting 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         Q 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> into (29)-(32) respectively, thus</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </munderover> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           Q 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <msup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             Q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        0. 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>(37)</p>
   <p>Lemma 5. Suppose u satisfies (7)-(11) and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> satisfies (24)-(28) and all the assumptions in Lemmas 1-4 are reasonable. Thus, for 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, we have</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <munderover> 
           <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
            <mo>
              ∑ 
            </mo> 
           </mstyle> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </munderover> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 Q 
               </mi> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
              </msub> 
              <msup> 
               <mi>
                 u 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
              </msup> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <msubsup> 
               <mi>
                 u 
               </mi> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
              </msubsup> 
             </mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(38)</p>
   <p>In order to prove the global superconvergence for all variables, we utilize the recovery technique on uniform meshes. We set up the recovery operator 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         P 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, suppose 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         P 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is a continuous quadratic function. The value of 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         P 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> at the nodes is defined on a patch of elements around the node by the least squares method, the details can be found in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-29">
     [29]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-30">
     [30]
    </xref>.</p>
   <p>For the gradients of y and p, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           P 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           P 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. For the quadratic function, which is identical to the Z-Z gradient recovery <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-29">
     [29]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-30">
     [30]
    </xref>. We set the discrete co-state for an acceptable set</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ^ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
      </mfrac> 
      <msup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mo>
         * 
       </mo> 
      </msup> 
      <msubsup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        max 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            γ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mi>
               U 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mi>
               U 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              E 
            </mi> 
            <mo>
              * 
            </mo> 
           </msup> 
           <msubsup> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mi>
              h 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(39)</p>
   <p>Lemma 6. Suppose 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> satisfies (7)-(11) and (29)-(32) respectively and all the hypotheses in Lemmas 1-5 are valid. Thus</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <msubsup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <msubsup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(40)</p>
   <p>Next, we will deduce the result of global superconvergence for the control variable and the state variable.</p>
   <p>Theorem 7. Suppose 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> makes (7)-(11) and (24)-(28) valid respectively. For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, we can derive that</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(41)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(42)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(43)</p>
   <p>Proof. Apparently, using Poincaré inequality and the Lemma 1-Lemma 5, we have (41)-(42). From (12) and (28), combining (20), (41) and mean value theorem, we get</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mi>
             γ 
           </mi> 
          </mfrac> 
          <msup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msup> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mi>
             γ 
           </mi> 
          </mfrac> 
          <msup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msup> 
          <msub> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          max 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <mi>
              γ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mi>
                 U 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mi>
                 U 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                E 
              </mi> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </msup> 
             <msup> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          max 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <mi>
              γ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mi>
                 U 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mi>
                 U 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                E 
              </mi> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </msup> 
             <msubsup> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                h 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            Δ 
          </mi> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(44)</p>
   <p>□</p>
   <p>Theorem 8. Suppose u and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> satisfy (7)-(11) and (29)-(32) respectively. Assuming that all the conditions in Lemmas 1-5 are valid. Thus</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
          <mo>
            ^ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(45)</p>
   <p>Proof. The proof of this theorem is similar to the proof of Theorem 7. □</p>
  </sec><sec id="s3">
   <title>4. Recovery Based Two-Grid Scheme</title>
   <p>In this section, we propose a gradient recovery based two-grid finite element method and make a priori error estimate for the algorithm. The main idea of the scheme includes two parts corresponding to coarse and fine mesh respectively.</p>
   <p>Step 1. Solving 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        × 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        × 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> on the coarse grid 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi mathvariant="script">
         T 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> to satisfy the following optimality conditions:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(46)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msubsup> 
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        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msup> 
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        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(47)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
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         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi mathvariant="script">
             C 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(48)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(49)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            γ 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msup> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msubsup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msubsup> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mo>
         * 
       </mo> 
      </msubsup> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(50)</p>
   <p>Step 2. Finding 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        × 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        × 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> on the fine grid 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi mathvariant="script">
         T 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> to satisfy:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              ^ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
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     </mtable> 
    </math>(51)</p>
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           y 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
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         h 
       </mi> 
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         0 
       </mn> 
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        = 
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         R 
       </mi> 
       <mi>
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       </mi> 
      </msub> 
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       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
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        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(52)</p>
   <p>
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           ( 
         </mo> 
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          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
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            <mover accent="true"> 
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               p 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi mathvariant="script">
             C 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          ∀ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(53)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(54)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            γ 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msup> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msubsup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msubsup> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mo>
         * 
       </mo> 
      </msubsup> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(55)</p>
   <p>Combining the stability estimation and Theorem 7, it’s easy to get the following conclusion.</p>
   <p>Theorem 9. Assuming that 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> make (7)-(11) and (46)-(55) correct, respectively. For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        Δ 
      </mi> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> sufficiently small and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, we obtain</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (56)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(57)</p>
   <p>Proof. To reduce calculation, let</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         ρ 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         β 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Choosing 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> in (7), subtracting (51) from (7), then using (15), thus</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <mi mathvariant="script">
               C 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
                <mi>
                  n 
                </mi> 
               </msub> 
               <mo>
                 , 
               </mo> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <munderover> 
           <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
            <mo>
              ∑ 
            </mo> 
           </mstyle> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             ρ 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msup> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <msubsup> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                u 
              </mi> 
              <mo>
                ^ 
              </mo> 
             </mover> 
             <mi>
               H 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msubsup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(58)</p>
   <p>Substituting 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mtext>
        d 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <msup> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> into (58), multiplying it by 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, then summing it over n from 1 to l ( 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        l 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>) at the both sides of (58), therefore</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              D 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
           </msup> 
           <mo>
             ∇ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <msup> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              A 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
           </msup> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mo>
             ∇ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             ρ 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <mi mathvariant="script">
               C 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
                <mi>
                  n 
                </mi> 
               </msub> 
               <mo>
                 , 
               </mo> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <munderover> 
           <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
            <mo>
              ∑ 
            </mo> 
           </mstyle> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msup> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <msubsup> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                u 
              </mi> 
              <mo>
                ^ 
              </mo> 
             </mover> 
             <mi>
               H 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msubsup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(59)</p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, using (16), we have</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <msup> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msup> 
      <msubsup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         l 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(60)</p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, according to the consequence shown in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-31">
     [31]
    </xref>, we get</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msub> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mstyle displaystyle="true"> 
            <mrow> 
             <msubsup> 
              <mo>
                ∫ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   n 
                 </mi> 
                 <mo>
                   − 
                 </mo> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
                <mi>
                  n 
                </mi> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </msubsup> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ‖ 
               </mo> 
               <mrow> 
                <msub> 
                 <mi>
                   y 
                 </mi> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    t 
                  </mi> 
                  <mi>
                    t 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msub> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ‖ 
               </mo> 
              </mrow> 
              <mtext>
                d 
              </mtext> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mstyle> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <msup> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             Δ 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               l 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  y 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   t 
                 </mi> 
                 <mi>
                   t 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <msup> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             Δ 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <msubsup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msubsup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <msup> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(61)</p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, we have</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             I 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <mi mathvariant="script">
               C 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
                <mi>
                  n 
                </mi> 
               </msub> 
               <mo>
                 , 
               </mo> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <munderover> 
           <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
            <mo>
              ∑ 
            </mo> 
           </mstyle> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <mi mathvariant="script">
               C 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
                <mi>
                  n 
                </mi> 
               </msub> 
               <mo>
                 , 
               </mo> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <munderover> 
           <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
            <mo>
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            </mo> 
           </mstyle> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
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          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
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               ∫ 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
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               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <mi mathvariant="script">
               C 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
                <mi>
                  n 
                </mi> 
               </msub> 
               <mo>
                 , 
               </mo> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                R 
              </mi> 
              <mi>
                h 
              </mi> 
             </msub> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <munderover> 
           <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
            <mo>
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            </mo> 
           </mstyle> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             R 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
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          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mrow> 
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               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <mi mathvariant="script">
               C 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
                <mi>
                  n 
                </mi> 
               </msub> 
               <mo>
                 , 
               </mo> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                R 
              </mi> 
              <mi>
                h 
              </mi> 
             </msub> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <munderover> 
           <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
            <mo>
              ∑ 
            </mo> 
           </mstyle> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi mathvariant="script">
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             R 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             Δ 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∇ 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 R 
               </mi> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
              </msub> 
              <msub> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mi>
                 L 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msubsup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∇ 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 R 
               </mi> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
              </msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mi>
                 L 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∇ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∇ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(62)</p>
   <p>where we also used (15), and</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mi mathvariant="script">
             C 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
             </msub> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             ∇ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              R 
            </mi> 
            <mi>
              h 
            </mi> 
           </msub> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi mathvariant="script">
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           R 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <msup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∇ 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 R 
               </mi> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
              </msub> 
              <msub> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mi>
                 L 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msub> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∇ 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 R 
               </mi> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
              </msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mi>
                 L 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, we have</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         l 
       </mi> 
      </munderover> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         l 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         l 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(63)</p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, from Lemma 6, we have</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mtext>
              Δ 
            </mtext> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mn>
         8 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             l 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         l 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(64)</p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         6 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, using Theorem 8, we have</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         6 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mtext>
              Δ 
            </mtext> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         l 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(65)</p>
   <p>Let’s estimate 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, it’s similar to 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <msubsup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         l 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(66)</p>
   <p>Adding up 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         6 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, combining (16), the triangle inequality and discrete Gronwall’s inequality, thus</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(67)</p>
   <p>Putting 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> into (9), subtracting (53) from (9), then using (15), we get</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             β 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi mathvariant="script">
             C 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi mathvariant="script">
                C 
              </mi> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </msup> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mo>
                 , 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   n 
                 </mi> 
                 <mo>
                   − 
                 </mo> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                h 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            δ 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            δ 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(68)</p>
   <p>Taking 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mtext>
        d 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <msup> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> in (68), multiplying it by 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and summing it over n from 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        l 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> to N ( 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        l 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>) at both sides of (68), making use of (16), (42) and the triangle inequality, thus</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              A 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
           </msup> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mo>
             ∇ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              D 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
           </msup> 
           <mo>
             ∇ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             β 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mrow> 
                <mi>
                  n 
                </mi> 
                <mo>
                  − 
                </mo> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </mrow> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mi>
               T 
             </mi> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi mathvariant="script">
                C 
              </mi> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </msup> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mo>
                 , 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   n 
                 </mi> 
                 <mo>
                   − 
                 </mo> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <munderover> 
           <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
            <mo>
              ∑ 
            </mo> 
           </mstyle> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi mathvariant="script">
             C 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
          </msub> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msubsup> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <msubsup> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msubsup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            δ 
          </mi> 
          <msubsup> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            δ 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(69)</p>
   <p>Notice that</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               D 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mfrac> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mfrac> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              ∇ 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               D 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mfrac> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mfrac> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              ∇ 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(70)</p>
   <p>Next, we estimate the right sides of (69). Similar to (61), we have</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <msubsup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(71)</p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, using Cauchy inequality and (16), we get</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <msup> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msup> 
      <msubsup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(72)</p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, we have</p>
   <p><img width="486.1111111111111" src="https://html.scirp.org/file/1723808-rId424.svg?20240819031440">(73)</img></p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, similar to 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, we get</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             Δ 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∇ 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 R 
               </mi> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
              </msub> 
              <msub> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mi>
                 L 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msubsup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∇ 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 R 
               </mi> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
              </msub> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mi>
                 L 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∇ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∇ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(74)</p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, it’s easy to get</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </munderover> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(75)</p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, it’s similar to 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mtext>
              Δ 
            </mtext> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mn>
         8 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(76)</p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, it’s similar to (61), we get</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <msubsup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(77)</p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, it’s easy to get</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <msubsup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </munderover> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(78)</p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         6 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, using Cauchy inequality and the smoothness of y and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         z 
       </mi> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, we get</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         6 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msubsup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <msub> 
                 <mi>
                   z 
                 </mi> 
                 <mi>
                   d 
                 </mi> 
                </msub> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ‖ 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mn>
         8 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </munderover> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <msup> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msup> 
        <msup> 
         <mrow></mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(79)</p>
   <p>For 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, it’s easy to get</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msub> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <msubsup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mi>
              H 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msubsup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           8 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo stretchy="false">
          ( 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <msup> 
           <mo stretchy="false">
             ) 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           8 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(80)</p>
   <p>Suming up 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         6 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, combining (16), the triangle inequality and discrete Gronwall’s inequality, we can get</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mtext>
          Δ 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(81)</p>
   <p>Note that</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
      </mfrac> 
      <msup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mo>
         * 
       </mo> 
      </msup> 
      <msup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        max 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            γ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mi>
               U 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
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           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mi>
               U 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              E 
            </mi> 
            <mo>
              * 
            </mo> 
           </msup> 
           <msup> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
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           u 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
      </mfrac> 
      <msup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mo>
         * 
       </mo> 
      </msup> 
      <msub> 
       <mi>
         π 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
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        + 
      </mo> 
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        max 
      </mi> 
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       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            γ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mi>
               U 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mi>
               U 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              E 
            </mi> 
            <mo>
              * 
            </mo> 
           </msup> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mo>
                ˜ 
              </mo> 
             </mover> 
             <mo>
               ¯ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mi>
              H 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
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          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>It’s similar to (44)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
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           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
        </mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msup> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mo>
             * 
           </mo> 
          </msup> 
          <msub> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          max 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <mi>
              γ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mi>
                 U 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
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             <mo>
               ∫ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mi>
                 U 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                E 
              </mi> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </msup> 
             <msup> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          max 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <mi>
              γ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mi>
                 U 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <mrow> 
            <msub> 
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               ∫ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mi>
                 U 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                E 
              </mi> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </msup> 
             <msubsup> 
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               <mover accent="true"> 
                <mi>
                  p 
                </mi> 
                <mo>
                  ˜ 
                </mo> 
               </mover> 
               <mo>
                 ¯ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mi>
                H 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
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         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
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          <mi>
            γ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mtext>
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             </mtext> 
             <mi>
               U 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
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               ∫ 
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               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mi>
                 U 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msup> 
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                  E 
                </mi> 
                <mo>
                  * 
                </mo> 
               </msup> 
               <msup> 
                <mi>
                  p 
                </mi> 
                <mi>
                  n 
                </mi> 
               </msup> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <msup> 
                <mi>
                  E 
                </mi> 
                <mo>
                  * 
                </mo> 
               </msup> 
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                 <mover accent="true"> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                  <mo>
                    ˜ 
                  </mo> 
                 </mover> 
                 <mo>
                   ¯ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mi>
                  H 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   n 
                 </mi> 
                 <mo>
                   − 
                 </mo> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
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          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mover accent="true"> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ‖ 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≤ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mtext>
            Δ 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(82)</p>
   <p>□</p>
  </sec><sec id="s4">
   <title>5. Numerical Experiment</title>
   <p>In this section, we implement an experiment to check the theoretical results studied in Section 3 and Section 4. The numerical experiment was done by utilizing MATLAB finite element package iFEM <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-32">
     [32]
    </xref>.</p>
   <p>In the numerical experiment, we take 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        Ω 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         Ω 
       </mi> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>. The stopping criterion is that the control variable satisfies 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ‖ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mn>
          10 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>. We mainly show the error of the FEM, and the gradient recovery based two-grid finite element method.</p>
   <p>We solved the following control problem:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <munder> 
       <mrow> 
        <mtext>
          min 
        </mtext> 
       </mrow> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
      </munder> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mo>
           ∫ 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mstyle displaystyle="true"> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mo>
                ∫ 
              </mo> 
              <mi>
                Ω 
              </mi> 
             </msub> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    y 
                  </mi> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <msub> 
                   <mi>
                     z 
                   </mi> 
                   <mi>
                     d 
                   </mi> 
                  </msub> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
               </mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mstyle> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mstyle displaystyle="true"> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mo>
                ∫ 
              </mo> 
              <mi>
                Ω 
              </mi> 
             </msub> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mi>
                 u 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mstyle> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>(83)</p>
   <p>subject to</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mtable columnalign="left"> 
         <mtr columnalign="left"> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mtext>
              Δ 
            </mtext> 
            <msub> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mtext>
              Δ 
            </mtext> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mstyle displaystyle="true"> 
             <mrow> 
              <msubsup> 
               <mo>
                 ∫ 
               </mo> 
               <mn>
                 0 
               </mn> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </msubsup> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   t 
                 </mi> 
                 <mo>
                   − 
                 </mo> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
               <mtext>
                 Δ 
               </mtext> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </mstyle> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
            <mo> 
            </mo> 
            <mtext>
              in 
            </mtext> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
            <mi>
              Ω 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
            <mn>
              0 
            </mn> 
            <mo>
              &lt; 
            </mo> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
            <mo>
              ≤ 
            </mo> 
            <mn>
              0.01 
            </mn> 
            <mo>
              ; 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr columnalign="left"> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
               <mo>
                 | 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                Ω 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msub> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              0 
            </mn> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
         </mtr> 
        </mtable> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>(84)</p>
   <p>where 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        K 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mi>
            d 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
        <mo>
          ≥ 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, with data and solutions are given as:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mtable columnalign="left"> 
         <mtr columnalign="left"> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                T 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mi>
              sin 
            </mi> 
            <mi>
              π 
            </mi> 
            <msub> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
            <mi>
              sin 
            </mi> 
            <mi>
              π 
            </mi> 
            <msub> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr columnalign="left"> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mi>
              max 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mo>
                , 
              </mo> 
              <mn>
                0 
              </mn> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr columnalign="left"> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               e 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <msub> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr columnalign="left"> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               z 
             </mi> 
             <mi>
               d 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              Δ 
            </mi> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              Δ 
            </mi> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mstyle displaystyle="true"> 
             <mrow> 
              <msubsup> 
               <mo>
                 ∫ 
               </mo> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mi>
                 T 
               </mi> 
              </msubsup> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mo>
                   − 
                 </mo> 
                 <mi>
                   t 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
               <mi>
                 Δ 
               </mi> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </mstyle> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr columnalign="left"> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              Δ 
            </mi> 
            <msub> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              Δ 
            </mi> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mstyle displaystyle="true"> 
             <mrow> 
              <msubsup> 
               <mo>
                 ∫ 
               </mo> 
               <mn>
                 0 
               </mn> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </msubsup> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   t 
                 </mi> 
                 <mo>
                   − 
                 </mo> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
               <mi>
                 Δ 
               </mi> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </mstyle> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              . 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
         </mtr> 
        </mtable> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>(85)</p>
   <p>In the numerical experiment, we use 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1000 
        </mn> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math> so that the error in time direction does not influence the error in spatial direction, and choose 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.01 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> to compute time levels 400, 1600, 6400 for 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        h 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mn>
          16 
        </mn> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mn>
          64 
        </mn> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math>. In <xref ref-type="table" rid="table1">
     Table 1
    </xref>, we show the error of finite element method for y, p in both 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> norm and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> norm and control variable u in 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> norm. In <xref ref-type="table" rid="table2">
     Table 2
    </xref>, we show the error of gradient recovery based two-grid finite element solutions. <xref ref-type="table" rid="table3">
     Table 3
    </xref> gives the calculation time of numerical example using FEM and gradient recovery based two-grid finite element method respectively.</p>
   <table-wrap id="table1">
    <label>
     <xref ref-type="table" rid="table1">
      Table 1
     </xref></label>
    <caption>
     <title>
      <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-"></xref>Table 1. Error of finite element method with 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   h
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mfrac> 
   
         <mn>
          
    1
   
         </mn> 
   
         <mn>
          
    4
   
         </mn> 
  
        </mfrac> 
  
        <mo>
         
   ,
  
        </mo>
  
        <mfrac> 
   
         <mn>
          
    1
   
         </mn> 
   
         <mrow> 
    
          <mn>
           
     16
    
          </mn>
   
         </mrow> 
  
        </mfrac> 
  
        <mo>
         
   ,
  
        </mo>
  
        <mfrac> 
   
         <mn>
          
    1
   
         </mn> 
   
         <mrow> 
    
          <mn>
           
     64
    
          </mn>
   
         </mrow> 
  
        </mfrac> 
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mtext>
         
   Δ
  
        </mtext>
  
        <mi>
         
   t
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mfrac> 
   
         <mi>
          
    h
   
         </mi> 
   
         <mrow> 
    
          <mn>
           
     1000
    
          </mn>
   
         </mrow> 
  
        </mfrac> 
 
       </mrow>

      </math> at 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   t
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.005
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <table class="MsoTableGrid custom-table" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> 
     <tr> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="20.27%"><p style="text-align:center">Freedom number</p></td> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="30.17%" colspan="2"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               H 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msup> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="49.57%" colspan="3"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="20.27%"><p style="text-align:center">h</p></td> 
      <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
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            y 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
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         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.51%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
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            u 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
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          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
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         </mrow> 
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      <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
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         </mrow> 
        </math></p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="20.27%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mfrac> 
           <mn>
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         </mrow> 
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      <td class="custom-top-td acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center">0.003992</p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="16.51%"><p style="text-align:center">0.000885</p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center">0.003970</p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center">0.000349</p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="acenter" width="20.27%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
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          </mfrac> 
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        </math></p></td> 
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      <td class="acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center">0.001074</p></td> 
      <td class="acenter" width="16.51%"><p style="text-align:center">0.000186</p></td> 
      <td class="acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center">0.000265</p></td> 
      <td class="acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center">2.45275e−05</p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="acenter" width="20.27%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
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          </mfrac> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center">0.003805</p></td> 
      <td class="acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center">0.000272</p></td> 
      <td class="acenter" width="16.51%"><p style="text-align:center">4.44124e−05</p></td> 
      <td class="acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center">2.77247e−05</p></td> 
      <td class="acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center">1.49681e−06</p></td> 
     </tr> 
    </table>
   </table-wrap>
   <table-wrap id="table2">
    <label>
     <xref ref-type="table" rid="table2">
      Table 2
     </xref></label>
    <caption>
     <title>
      <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-"></xref>Table 2. Error of gradient recovery based two-grid method with 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   h
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msup> 
   
         <mi>
          
    H
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
        </msup> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mfrac> 
   
         <mn>
          
    1
   
         </mn> 
   
         <mn>
          
    4
   
         </mn> 
  
        </mfrac> 
  
        <mo>
         
   ,
  
        </mo>
  
        <mfrac> 
   
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    1
   
         </mn> 
   
         <mrow> 
    
          <mn>
           
     16
    
          </mn>
   
         </mrow> 
  
        </mfrac> 
  
        <mo>
         
   ,
  
        </mo>
  
        <mfrac> 
   
         <mn>
          
    1
   
         </mn> 
   
         <mrow> 
    
          <mn>
           
     64
    
          </mn>
   
         </mrow> 
  
        </mfrac> 
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mtext>
         
   Δ
  
        </mtext>
  
        <mi>
         
   t
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mfrac> 
   
         <mi>
          
    h
   
         </mi> 
   
         <mrow> 
    
          <mn>
           
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          </mn>
   
         </mrow> 
  
        </mfrac> 
 
       </mrow>

      </math> at 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   t
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.005
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <table class="MsoTableGrid custom-table" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> 
     <tr> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="20.27%"><p style="text-align:center">Freedom number</p></td> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="30.17%" colspan="2"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
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           </mn> 
          </msup> 
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           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               H 
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            </mrow> 
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             ) 
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         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="acenter" width="49.57%" colspan="3"><p style="text-align:center"> 
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           </mi> 
           <mn>
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           </mn> 
          </msup> 
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             ( 
           </mo> 
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             ) 
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        </math></p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="20.27%"><p style="text-align:center">h</p></td> 
      <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center"> 
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          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
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            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
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        </math></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.51%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
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          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mi>
             h 
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        </math></p></td> 
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        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
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            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
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        </math></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="20.27%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mn>
             4 
           </mn> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center">0.059117</p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center">0.003992</p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="16.51%"><p style="text-align:center">0.000886</p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center">0.003971</p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center">0.000349</p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="acenter" width="20.27%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <mn>
              16 
            </mn> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center">0.015192</p></td> 
      <td class="acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center">0.001075</p></td> 
      <td class="acenter" width="16.51%"><p style="text-align:center">0.000187</p></td> 
      <td class="acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center">0.000257</p></td> 
      <td class="acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center">2.46157e−05</p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="acenter" width="20.27%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <mn>
              64 
            </mn> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center">0.003805</p></td> 
      <td class="acenter" width="15.08%"><p style="text-align:center">0.000272</p></td> 
      <td class="acenter" width="16.51%"><p style="text-align:center">4.44501e−05</p></td> 
      <td class="acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center">1.61259e−05</p></td> 
      <td class="acenter" width="16.53%"><p style="text-align:center">1.58670e−06</p></td> 
     </tr> 
    </table>
   </table-wrap>
   <table-wrap id="table3">
    <label>
     <xref ref-type="table" rid="table3">
      Table 3
     </xref></label>
    <caption>
     <title>
      <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-"></xref>Table 3. Calculation time.</title>
    </caption>
    <table class="MsoTableGrid custom-table" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> 
     <tr> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="33.33%"><p style="text-align:center">Freedom number</p></td> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="33.33%"><p style="text-align:center">Finite element method</p></td> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="33.34%"><p style="text-align:center">Gradient recovery based two-grid method</p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="33.33%"><p style="text-align:center">h</p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="33.33%"><p style="text-align:center">Cputime(s)</p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="33.34%"><p style="text-align:center">Cputime(s)</p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="acenter" width="33.33%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mn>
             4 
           </mn> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="acenter" width="33.33%"><p style="text-align:center">0.7790</p></td> 
      <td class="acenter" width="33.34%"><p style="text-align:center">0.9920</p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="acenter" width="33.33%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <mn>
              16 
            </mn> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="acenter" width="33.33%"><p style="text-align:center">4.7140</p></td> 
      <td class="acenter" width="33.34%"><p style="text-align:center">5.4150</p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="acenter" width="33.33%"><p style="text-align:center"> 
        <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <mn>
              64 
            </mn> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="acenter" width="33.33%"><p style="text-align:center">342.0670</p></td> 
      <td class="acenter" width="33.34%"><p style="text-align:center">197.9580</p></td> 
     </tr> 
    </table>
   </table-wrap>
   <p>The convergence order graphs of three variables calculated by finite element method and gradient recovery based on two-grid finite element method are also given, see <xref ref-type="fig" rid="fig1">
     Figure 1
    </xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig2">
     Figure 2
    </xref> respectively. From the figures, we can know that the numerical results are consistent with the theory discussed in Section 3-4.</p>
   <fig id="fig2" position="float">
    <label>Figure 2</label>
    <caption>
     <title>Figure 1. The convergence order of finite element method at 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   t
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.005
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/1723808-rId543.jpeg?20240819031440" />
   </fig>
   <fig id="fig3" position="float">
    <label>Figure 3</label>
    <caption>
     <title>
      <xref ref-type="bibr" rid="scirp.135321-"></xref>Figure 2. The convergence order of doing gradient recovery based two-grid finite element method at 

      <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   t
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.005
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/1723808-rId546.jpeg?20240819031440" />
   </fig>
  </sec><sec id="s5">
   <title>6. Conclusion</title>
   <p>In this paper, we present a gradient recovery based two-grid finite element method for parabolic integro-differential optimal control problem, which is of innovative significance. Combining the high efficiency of two-grid finite element method and the high precision of gradient recovery, we estimate the priori error of state variable, co-state variable and control variable. Finally, a numerical example is used to illustrate the correctness of the theoretical results. In our future work, we will study a posteriori error estimation as well as an adaptive method for the constraint optimal control problem.</p>
  </sec>
 </body><back>
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