<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20241031//EN" "JATS-journalpublishing1-4.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">jamp</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Journal of Applied Mathematics and Physics</journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2327-4379</issn>
      <issn pub-type="ppub">2327-4352</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Scientific Research Publishing</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.4236/jamp.2026.142032</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">jamp-149524</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group>
          <subject>Article</subject>
        </subj-group>
        <subj-group>
          <subject>Physics</subject>
          <subject>Mathematics</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>Existence of Solutions for Shallow Water Equatorial Waves</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Ibragimov</surname>
            <given-names>Ranis Nail</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Georgiev</surname>
            <given-names>Svetlin</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff2">2</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Bao</surname>
            <given-names>Deliang</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff3">3</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Williams</surname>
            <given-names>Joy</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="aff1"><label>1</label> Department of Mathematics, Hampton University, Hampton, VA, USA </aff>
      <aff id="aff2"><label>2</label> Department of Mathematics, Sorbonne University, Paris, France </aff>
      <aff id="aff3"><label>3</label> Department of Physics, Hampton University, Hampton, VA, USA </aff>
      <author-notes>
        <fn fn-type="conflict" id="fn-conflict">
          <p>The authors declare no conflicts of interest regarding the publication of this paper.</p>
        </fn>
      </author-notes>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>02</day>
        <month>02</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <pub-date pub-type="collection">
        <month>02</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>14</volume>
      <issue>02</issue>
      <fpage>587</fpage>
      <lpage>608</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>19</day>
          <month>11</month>
          <year>2025</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>07</day>
          <month>02</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="published">
          <day>10</day>
          <month>02</month>
          <year>2026</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© 2026 by the authors and Scientific Research Publishing Inc.</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="open-access">
          <license-p> This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license ( <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link> ). </license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri content-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.4236/jamp.2026.142032">https://doi.org/10.4236/jamp.2026.142032</self-uri>
      <abstract>
        <p>The study focuses on the modeling of nonlinear shallow water equatorial free boundary waves. It has been demonstrated that there exists at least one solution, at least two nonnegative solutions, and at least three nonnegative solutions within the time scales considered. To achieve this, the original nonlinear model is transformed into a linear system using the hodograph method. Subsequently, the mapped system is represented through a new integral formulation that involves two operators. These operators are designed to ensure that any fixed point of their sum corresponds to a solution of the problem at hand.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author-generated" xml:lang="en">
        <kwd>Shallow Water</kwd>
        <kwd>Equatorial Waves</kwd>
        <kwd>Existence of Solutions</kwd>
        <kwd>Integral Presentation</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec1">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>Planetary waves are large-scale atmospheric disturbances that circulate around entire longitude circles. Equatorial waves, including Kelvin waves and Rossby-gravity modes, play a vital role in linking the ocean-atmosphere system and shaping tropical climate dynamics. These waves are affected by the Coriolis parameter, which changes sign at the equator. They significantly contribute to long-term average upwelling at the tropical tropopause. Recently, interpretations of temperature variations in the tropical lower stratosphere have emphasized the role of upwelling related to the breakdown of planetary waves in the extratropical stratosphere [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>].</p>
      <p>The oscillation of equatorial planetary waves offers a different perspective on how tropical circulation responds to climate phenomena, particularly during various phases of the El Niño-Southern Oscillation and Madden-Julian Oscillation. These waves also influence the variability of the tropical belt’s width, though their exact role in tropical upwelling remains uncertain. Equatorial waves are intriguing components of meteorology, acting as geophysical fluid waves confined near the Equator. They propagate both horizontally and vertically, affecting pressure, temperature, and winds, which can alter large-scale weather patterns. Additionally, these waves can be triggered by dynamic weather events, such as latent heating from tropical convection or cold air influx from the extratropics. Their energy transmission can impact localized regions in the tropical atmosphere or ocean, sometimes affecting a significant portion of the Earth’s equator.</p>
      <p>One notable example of circulating equatorial waves is the atmospheric stream that follows a hexagonal path at Saturn’s north pole [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>], as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig1">Figure 1</xref>. The path was first identified by Voyager in the 1980s, and then this hexagon was also revealed by Cassini during Saturn’s August 2009 equinox after being obscured for years. While observed in infrared by Cassini’s VIMS since 2006, the waves along the hexagon remain unexplained (see also [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]). Scientists believe it is a meandering jet stream at 77 degrees north latitude, but the controlling mechanisms are still unknown.</p>
      <fig id="fig1">
        <label>Figure 1</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId15.jpeg?20260210034609" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 1</bold><bold>.</bold> Image from Cassini shows the Saturn’s north pole revealing a jet stream that follows a hexagon-shaped path and has long puzzled scientists. Image credit: NASA/JPL.</p>
      <p>Recent lab studies involving [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>] indicate that the North Polar Hexagon of Saturn may be formed by the stabilization of a standing wave due to angular velocity differences. Nevertheless, due to Saturn’s intricate atmospheric composition, the experiments conducted do not yield definitive answers, and the nature of these waves along with the hexagonal shape of the jet stream continues to be an enigma.</p>
      <p>Equatorial waves can also be associated with eastward-moving warm water waves known as Kelvin waves, which travel along the equator, particularly in the central and eastern equatorial Pacific, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig2">Figure 2</xref>.</p>
      <fig id="fig2">
        <label>Figure 2</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId16.jpeg?20260210034609" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 2</bold><bold>.</bold> Sea-level height data from November 2009 shows the dynamics of warm water known as Kelvin equatorial waves that can be visualized as traveling eastward along the equator. Image credit: NASA/JPL.</p>
      <p>Simulation of Kelvin waves using linearized shallow-water equations for the equatorial plane was done in [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>]. This unique solution features zero meridional velocity and a pressure gradient balanced by the Coriolis force. This modeling is essential for understanding significant tropical phenomena, such as the El Niño-Southern Oscillation (ENSO) and the Madden-Julian Oscillation (MJO) (see e.g. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>]).</p>
      <p>In essence, equatorial waves are weather-producing waves characterized by decreasing amplitudes at higher latitudes and include both Kelvin waves and Rossby-gravity waves, capable of transmitting energy and momentum in multiple directions.</p>
      <p>The present paper is devoted to modeling equatorial waves as a shallow water free boundary problem describing nonstationary motion of a perfect incompressible fluid circulating around a solid circular boundary. In this paper, we will investigate the existence of at least one solution, at least two nonnegative and at least three nonnegative solutions for mathematical model describing equatorial shallow water waves. For this aim, firstly it is given a new integral representation of the solutions of the considered problem and then two operators are constructed so that any fixed point of their sum is a solution to the considered problem. To the best of our knowledge, there are not any results in this direction in the existing references.</p>
      <p>The paper is organized as follows. In Section 3.1, we provide some preliminary results on time scales analysis. In Section 3.2, we give some auxiliary results. In Section 4, we prove existence of at least one classical solution for the shallow water model. In Section 5, we prove existence of at least two nonnegative classical solutions. In Section 6, we prove existence of at least three nonnegative classical solutions. In Section 7, we give an example to illustrate our main result.</p>
    </sec>
    <sec id="sec2">
      <title>2. Free Boundary Model</title>
      <p>We consider a two dimensional motion of an incompressible perfect fluid which has a free boundary <inline-formula><mml:math><mml:mi> μ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and has a solid bottom represented a circle of radius <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> . So the fluid is circulating around a solid circle and bounded by a free boundary. For the sake of simplicity, the motion of the fluid is supposed to be irrotational and the pressure on a free boundary is constant. It is postulated that that the fluid depth is small compared to the radius of the circle, as shown schematically in <xref ref-type="fig" rid="fig3">Figure 3</xref>.</p>
      <fig id="fig3">
        <label>Figure 3</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId21.jpeg?20260210034611" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 3.</bold> Schematic showing an equatorial motion with unknown free boundary <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>We introduce polar coordinates, in which <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a polar angle, <inline-formula><mml:math><mml:mi> r </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the distance from the origin, and we denote <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is undisturbed level of the atmospheric level above the radius <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> of the planet, and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the unknown perturbation level of disturbance of the atmospheric equatorial layer. This means so that the atmospheric layer is contained within annular domain <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which is also shown in <xref ref-type="fig" rid="fig3">Figure 3</xref>. We assume that the motion is irrotational and pressure on a free boundary <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is constant, where we denote <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We also assume that the unperturbed level of atmospheric layer <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is much smaller than <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> and the radial component of the gravity <inline-formula><mml:math><mml:mi> g </mml:mi></mml:math></inline-formula> is directed toward the center of the planet. The dimension of the problem is decreased if we introduce the stream function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by formulae </p>
      <disp-formula id="FD1">
        <label>(2.1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mi>r</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mi>r</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>φ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mi>θ</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>φ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>in which <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> θ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the radial and the angular components of the velocity vector.</p>
      <p>Finally, we introduce the average velocity <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by the integral relation </p>
      <disp-formula id="FD2">
        <label>(2.2)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mi>z</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:munderover>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>In fact, as follows from the definition of the average velocity (2.2), it follows that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi> φ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Then the mathematical model describing planetary equatorial waves is the equatorial plane is described by the Laplace equation in the domain <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <disp-formula id="FD3">
        <label>(2.3)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>φ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>φ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>φ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>subject to the boundary condition at the solid bottom <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> :</p>
      <disp-formula id="FD4">
        <label>(2.4)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>φ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>also the boundary condition at the unknown free boundary: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <disp-formula id="FD5">
        <label>(2.5)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>φ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>z</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and the dynamic condition at the unknown boundary <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <disp-formula id="FD6">
        <label>(2.6)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>φ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>φ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mfrac>
              <mml:mo>∂</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mi>φ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mi>φ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∂</mml:mo>
                            <mml:mi>r</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>g</mml:mi>
              <mml:mi>r</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>supplemented by the kinematic condition at the unknown boundary <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <disp-formula id="FD7">
        <label>(2.7)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mo>∂</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The model (2.3) - (2.7) can be simplified further if we write it in the nondimensional variables:</p>
      <disp-formula id="FD8">
        <label>(2.8)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>r</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>g</mml:mi>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>φ</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msqrt>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msqrt>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>φ</mml:mi>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msqrt>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msqrt>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mo>/</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since we assumed that the unperturbed level of atmospheric layer <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is much smaller than <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> introducing a small parameter <inline-formula><mml:math><mml:mi> ε </mml:mi></mml:math></inline-formula> by the relation </p>
      <disp-formula id="FD9">
        <label>(2.9)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>R</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>allows to represent the stream function by the series expansion: </p>
      <disp-formula id="FD10">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>φ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:munder>
                <mml:mo>∑</mml:mo>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>φ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then we can reduce the model (2.3) - (2.7) to the nondimensional system of nonlinear shallow water equations, which represents a higher-order of the <italic>Su</italic>-<italic>Gardner</italic><italic>equations</italic> [<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>]:</p>
      <disp-formula id="FD11">
        <label>(2.10)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0.</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The system (2.10) can be simplified further if we eliminate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from the terms of Equation (2.10) with <inline-formula><mml:math><mml:mi> ε </mml:mi></mml:math></inline-formula> by substituting there </p>
      <disp-formula id="FD12">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>ξ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>z</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>ξ</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where we denote </p>
      <disp-formula id="FD13">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>ξ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>h</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>ξ</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>z</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Ignoring terms with <inline-formula><mml:math><mml:mi> ε </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the system (2.10) becomes </p>
      <disp-formula id="FD14">
        <label>(2.11)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>h</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>h</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0.</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>In this paper, we are interested in proving the existence of classical solutions of the shallow water model (2.11) in the case <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . So, our main focus is the unperturbed system: </p>
      <disp-formula id="FD15">
        <label>(2.12)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>z</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <sec id="sec2dot1">
        <title>Reduction to a Linear System</title>
        <p>We apply the hodograph transformation <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⇔ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the system (2.12) by introducing new independent variables <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ^ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> , </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ^ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and new dependent variables <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ^ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> , </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> ^ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as follows: </p>
        <disp-formula id="FD16">
          <label>(2.13)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>^</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>^</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mo>;</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD17">
          <label>(2.14)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>^</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mo>^</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>A hodograph transformation is a mathematical method that is used to linearize nonlinear partial differential equations by exchanging the dependent and independent variables. This technique is frequently applied in fluid dynamics to make problems easier by transforming physical coordinates into a “hodograph plane,” where the new coordinates correspond to physical quantities such as velocity components (see e.g. [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>]).</p>
        <p>We next introduce two differential operators <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi> D </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> D </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi> D </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> D </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by the rule</p>
        <disp-formula id="FD18">
          <label>(2.15)</label>
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>D</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mover accent="true">
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>^</mml:mo>
                      </mml:mover>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>D</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mover accent="true">
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>^</mml:mo>
                      </mml:mover>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mover accent="true">
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>^</mml:mo>
                      </mml:mover>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>D</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mover accent="true">
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>^</mml:mo>
                      </mml:mover>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>D</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mover accent="true">
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>^</mml:mo>
                      </mml:mover>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>D</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mover accent="true">
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>^</mml:mo>
                      </mml:mover>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mover accent="true">
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>^</mml:mo>
                      </mml:mover>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>D</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mover accent="true">
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>^</mml:mo>
                      </mml:mover>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Whence, using the expressions for <inline-formula><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ^ </mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ^ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> , </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> we obtain</p>
        <disp-formula id="FD19">
          <label>(2.16)</label>
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>D</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>D</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>D</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>D</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>D</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>D</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>We next act on Equation (2.12) by the operators (2.15) to we obtain </p>
        <disp-formula id="FD20">
          <label>(2.17)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>and</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Also, </p>
        <disp-formula id="FD21">
          <label>(2.18)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>and</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>^</mml:mo>
                  </mml:mover>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Alternatively, using the the notation (2.13) - (2.14), we can rewrite Equations (2.17) - (2.18) as </p>
        <disp-formula id="FD22">
          <label>(2.19)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD23">
          <label>(2.20)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The Equations (2.19) - (2.20) can be solved now for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> , </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> , </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to get the change under the hodograph transformation as follows:</p>
        <disp-formula id="FD24">
          <label>(2.21)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>In a way similar to the above, Equations (2.19) - (2.20) can be solved now for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> , </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> , </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to get the change under the hodograph transformation as follows:</p>
        <disp-formula id="FD25">
          <label>(2.22)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus the change of the derivatives (2.22) transforms the original nonlinear model (2.12) to the linear system of equations </p>
        <disp-formula id="FD26">
          <label>(2.23)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec3">
      <title>3. Existence of Solutions</title>
      <p>Here we will investigate the existence of classical solutions for the shallow water model (2.23) in the time scales introduced via:</p>
      <p><bold>(</bold><bold>A1</bold><bold>)</bold><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are time scales with forward jump operators and delta differentiation operators <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mtext> Δ </mml:mtext></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , respectively, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="script"> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> B </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> B </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mi> p </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a nonnegative constant. </p>
      <p>We rewrite the model (2.23) in the time scales as follows: </p>
      <disp-formula id="FD27">
        <label>(3.1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>In this paper, under the conditions (A1) we will investigate Equations (3.1) for existence of at least one solution, at least two nonnegative and at least three nonnegative solutions. For this aim, firstly it is given a new integral representation of the solutions of the considered problem and then they are constructed two operators so that any fixed point of their sum is a solution to the considered problem. To the best of our knowledge, there are not any results in this direction in the existing references.</p>
      <sec id="sec3dot1">
        <title>3.1. Preliminary Results</title>
        <p>Throughout this paper, we assume that the reader is familiar with the basics of the time scale calculus. A detailed introduction to the time scale calculus is given in [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>]. Here, we collect the definitions and theorems that are most useful in this paper.</p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.1.</bold><italic>A</italic><italic>time</italic><italic>scale</italic>, <italic>denoted</italic><italic>by</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <italic>is</italic><italic>a</italic><italic>nonempty</italic>, <italic>closed</italic><italic>subset</italic><italic>of</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . <italic>For</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>we</italic><italic>let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>denote</italic><italic>the</italic><italic>set</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.2.</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>be</italic><italic>a</italic><italic>time</italic><italic>scale</italic>. <italic>For</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>we</italic><italic>define</italic><italic>the</italic><italic>forward</italic><italic>jump</italic><italic>operator</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>by</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> inf </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>and</italic><italic>the</italic><italic>backward</italic><italic>jump</italic><italic>operator</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>given</italic><italic>by</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>By convention, we take <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> inf </mml:mi><mml:mo> ∅ </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mo> ∅ </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> inf </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . For a function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we use the notation <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> f </mml:mi><mml:mi> σ </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the composition <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.3.</bold><italic>The</italic><italic>graininess</italic><italic>function</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>defined</italic><italic>by</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.4.</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . <italic>If</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>then</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>right</italic>-<italic>dense</italic>. <italic>If</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>then</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>right</italic>-<italic>scattered</italic>. <italic>Similarly</italic>, <italic>if</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> inf </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>then</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>left</italic>-<italic>dense</italic>. <italic>If</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>then</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>left</italic>-<italic>scattered</italic>. </p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.5.</bold><italic>If</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>such</italic><italic>that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> m </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>left</italic>-<italic>scattered</italic>, <italic>then</italic><italic>define</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mi> κ </mml:mi></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> \ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mi> m </mml:mi><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>otherwise</italic>, <italic>define</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mi> κ </mml:mi></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.6.</bold><italic>A</italic><italic>function</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>rd</italic>-<italic>continuous</italic><italic>provided</italic><italic>it</italic><italic>is</italic><italic>continuous</italic><italic>at</italic><italic>right</italic>-<italic>dense</italic><italic>points</italic><italic>in</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><italic>its</italic><italic>left</italic>-<italic>sided</italic><italic>limits</italic><italic>exist</italic><italic>and</italic><italic>are</italic><italic>finite</italic><italic>at</italic><italic>all</italic><italic>left</italic>-<italic>dense</italic><italic>points</italic><italic>in</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> . <italic>A</italic><italic>function</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>regressive</italic><italic>provided</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mi> κ </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . <italic>The</italic><italic>set</italic><italic>of</italic><italic>all</italic><italic>regressive</italic><italic>and</italic><italic>rd</italic>-<italic>continuous</italic><italic>functions</italic><italic>on</italic><italic>a</italic><italic>time</italic><italic>scale</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>denoted</italic><italic>by</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℛ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℛ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . <italic>We</italic><italic>use</italic><italic>the</italic><italic>notation</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℛ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>to</italic><italic>denote</italic><italic>the</italic><italic>subgroup</italic><italic>of</italic><italic>those</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℛ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for</italic><italic>which</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for</italic><italic>all</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mi> κ </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.7.</bold><italic>The</italic><italic>delta</italic><italic>derivative</italic><italic>of</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>at</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mi> κ </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>is</italic><italic>defined</italic><italic>to</italic><italic>be</italic></p>
        <disp-formula id="FD28">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>lim</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>σ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>provided this limit exists</italic>. </p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.8.</bold><italic>For</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℛ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>the</italic><italic>generalized</italic><italic>exponential</italic><italic>function</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>defined</italic><italic>by</italic></p>
        <disp-formula id="FD29">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mi>p</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>exp</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>ξ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>μ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>τ</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>τ</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>τ</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>for</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>where the cylinder transformation</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mi> h </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>is defined by</italic></p>
        <disp-formula id="FD30">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ξ</mml:mi>
                <mml:mi>h</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mi>h</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mtext>Log</mml:mtext>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mi>h</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>0.</mml:mn>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.9.</bold><italic>For</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℛ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>we</italic><italic>define</italic><italic>the</italic><italic>operation</italic><inline-formula><mml:math><mml:mo> ⊕ </mml:mo></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mo> ⊖ </mml:mo></mml:math></inline-formula><italic>as</italic><italic>follows</italic></p>
        <disp-formula id="FD31">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mo>⊕</mml:mo>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>q</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>μ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>q</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>⊖</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The proof of the next theorem is given in [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>].</p>
        <p><bold>Theorem</bold><bold>3.1.</bold><italic>If</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℛ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>then</italic></p>
        <p>1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>2) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> σ </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>3) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ⊖ </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>4) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> r </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> r </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>5) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ⊕ </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>6) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for any</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>if</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℛ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for any</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mi> κ </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.10.</bold><italic>For</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> h </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>the</italic><italic>Hilger</italic><italic>complex</italic><italic>plane</italic><italic>is</italic><italic>defined</italic><italic>by</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℂ </mml:mi><mml:mi> h </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℂ </mml:mi><mml:mo> \ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> h </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><italic>we</italic><italic>take</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℂ </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℂ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℂ </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℂ </mml:mi><mml:mo> \ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.11.</bold><italic>For</italic><italic>given</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> h </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>the</italic><italic>Hilger</italic><italic>real</italic><italic>part</italic><italic>of</italic><italic>a</italic><italic>number</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℂ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>given</italic><italic>by</italic><italic>the</italic><italic>formula</italic></p>
        <disp-formula id="FD32">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>Re</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>h</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mtext>Re</mml:mtext>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mi>h</mml:mi>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>h</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                      <mml:mi>∞</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mi>∞</mml:mi>
                      <mml:mo>.</mml:mo>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>It is known, see [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>], that for a fixed <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> h </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext> Re </mml:mtext></mml:mrow><mml:mi> h </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a nondecreasing function of <inline-formula><mml:math><mml:mi> h </mml:mi></mml:math></inline-formula> . This relationship extends to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> h </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> because for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> h </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , </p>
        <disp-formula id="FD33">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>Re</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>h</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>h</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>h</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>h</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>Re</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec3dot2">
        <title>3.2. Auxiliary Results</title>
        <p>Below, assume that <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a real Banach space. Now, we recall the definition for a completely continuous operator in a Banach space.</p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.12.</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> K </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>be</italic><italic>a</italic><italic>map</italic>. <italic>We</italic><italic>say</italic><italic>that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> K </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>compact</italic><italic>if</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> K </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>contained</italic><italic>in</italic><italic>a</italic><italic>compact</italic><italic>subset</italic><italic>of</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> . <inline-formula><mml:math><mml:mi> K </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>called</italic><italic>a</italic><italic>completely</italic><italic>continuous</italic><italic>map</italic><italic>if</italic><italic>it</italic><italic>is</italic><italic>continuous</italic><italic>and</italic><italic>it</italic><italic>maps</italic><italic>any</italic><italic>bounded</italic><italic>set</italic><italic>into</italic><italic>a</italic><italic>relatively</italic><italic>compact</italic><italic>set</italic>. </p>
        <p>The concept for <inline-formula><mml:math><mml:mi> k </mml:mi></mml:math></inline-formula> -set contraction is related to that of the Kuratowski measure of noncompactness which we recall for completeness.</p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.13.</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>be</italic><italic>the</italic><italic>class</italic><italic>of</italic><italic>all</italic><italic>bounded</italic><italic>sets</italic><italic>of</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> . <italic>The</italic><italic>Kuratowski</italic><italic>measure</italic><italic>of</italic><italic>noncompactness</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>defined</italic><italic>by</italic></p>
        <disp-formula id="FD34">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>α</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>Y</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>inf</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                  <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>:</mml:mo>
                  <mml:mi>Y</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:munderover>
                      <mml:mo>∪</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>j</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>m</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Y</mml:mi>
                        <mml:mi>j</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>Y</mml:mi>
                        <mml:mi>j</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>{</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mo>⋯</mml:mo>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>m</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>}</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>where</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mi> j </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mtext> sup </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mi> j </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is the diameter of</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mi> j </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> j </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>For the main properties of measure of noncompactness we refer the reader to [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>].</p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.14.</bold><italic>A</italic><italic>mapping</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> K </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>said</italic><italic>to</italic><italic>be</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> k </mml:mi></mml:math></inline-formula> -<italic>set</italic><italic>contraction</italic><italic>if</italic><italic>there</italic><italic>exists</italic><italic>a</italic><italic>constant</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>such</italic><italic>that</italic></p>
        <disp-formula id="FD35">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>α</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>Y</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>k</mml:mi>
              <mml:mi>α</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>Y</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>for any bounded set</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>Obviously, if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> K </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a completely continuous mapping, then <inline-formula><mml:math><mml:mi> K </mml:mi></mml:math></inline-formula> is 0-set contraction (see [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]).</p>
        <p>To prove our first existence result we will use the following fixed point theorem. For its proof, we refer the reader to [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>] or [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>].</p>
        <p><bold>Theorem</bold><bold>3.2.</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> E </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>be</italic><italic>a</italic><italic>Banach</italic><italic>space</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mi> Y </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>a</italic><italic>closed</italic>, <italic>convex</italic><italic>subset</italic><italic>of</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> E </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mi> U </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>be</italic><italic>any</italic><italic>open</italic><italic>subset</italic><italic>of</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> Y </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>with</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> U </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . <italic>Consider</italic><italic>two</italic><italic>operators</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> T </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> S </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <italic>where</italic></p>
        <disp-formula id="FD36">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>T</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ε</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>U</mml:mi>
                <mml:mo>¯</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>for</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> E </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>be such that</italic></p>
        <p>1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> S </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> Y </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>continuous</italic>,<italic>compact and</italic></p>
        <p>2) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> S </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> ∅ </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>for any</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ε </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><italic>Then there exists</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>such that</italic></p>
        <disp-formula id="FD37">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>T</mml:mi>
              <mml:msup>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mtext>*</mml:mtext>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:msup>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mtext>*</mml:mtext>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mtext>*</mml:mtext>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.15.</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> Y </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>be</italic><italic>real</italic><italic>Banach</italic><italic>spaces</italic>. <italic>A</italic><italic>map</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> K </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> Y </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>called</italic><italic>expansive</italic><italic>if</italic><italic>there</italic><italic>exists</italic><italic>a</italic><italic>constant</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> h </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for</italic><italic>which</italic><italic>one</italic><italic>has</italic><italic>the</italic><italic>following</italic><italic>inequality</italic></p>
        <disp-formula id="FD38">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>Y</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:mi>h</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>X</mml:mi>
              </mml:msub>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>for any</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>Now, we will recall the definition for a cone in a Banach space.</p>
        <p><bold>Definition</bold><bold>3.16.</bold><italic>A</italic><italic>closed</italic>, <italic>convex</italic><italic>set</italic></p>
        <fig id="fig4">
          <label>Figure 4</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId443.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>in</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>said</italic><italic>to</italic><italic>be</italic><italic>cone</italic><italic>if</italic></p>
        <p>1) </p>
        <fig id="fig5">
          <label>Figure 5</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId447.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>for any</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and for any</italic></p>
        <fig id="fig6">
          <label>Figure 6</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId451.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p>,</p>
        <p>2) </p>
        <fig id="fig7">
          <label>Figure 7</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId453.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>implies</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>Denote </p>
        <fig id="fig8">
          <label>Figure 8</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId457.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p>. The next result is a fixed point theorem which we will use to prove existence of at least two nonnegative global classical solutions of the IVP (3.1). For its proof, we refer the reader to [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>].</p>
        <p><bold>Theorem</bold><bold>3.3.</bold><italic>Let</italic></p>
        <fig id="fig9">
          <label>Figure 9</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId459.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>be</italic><italic>a</italic><italic>cone</italic><italic>of</italic><italic>a</italic><italic>Banach</italic><italic>space</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> E </mml:mi></mml:math></inline-formula> ; <inline-formula><mml:math><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>a</italic><italic>subset</italic><italic>of</italic></p>
        <fig id="fig10">
          <label>Figure 10</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId465.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>three</italic><italic>open</italic><italic>bounded</italic><italic>subsets</italic><italic>of</italic></p>
        <fig id="fig11">
          <label>Figure 11</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId471.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>such</italic><italic>that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . <italic>Assume</italic><italic>that</italic></p>
        <fig id="fig12">
          <label>Figure 12</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId477.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>is</italic><italic>an</italic><italic>expansive</italic><italic>mapping</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> E </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>a</italic><italic>completely</italic><italic>continuous</italic><italic>map</italic><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . <italic>Suppose</italic><italic>that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> \ </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mo> ∅ </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> \ </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mo> ∅ </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>and</italic><italic>there</italic><italic>exists</italic></p>
        <fig id="fig13">
          <label>Figure 13</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId487.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>such</italic><italic>that</italic><italic>the</italic><italic>following</italic><italic>conditions</italic><italic>hold</italic>:</p>
        <p>1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> λ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>for all</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> λ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>2) <italic>There exists</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>such that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>for all</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ε </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>3) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> λ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>for all</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> λ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><italic>Then</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> S </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>has at least two non</italic>-<italic>zero fixed points</italic></p>
        <fig id="fig14">
          <label>Figure 14</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId513.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>such that</italic></p>
        <disp-formula id="FD39">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mo>∂</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>U</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>∩</mml:mo>
              <mml:mi>Ω</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>or </p>
        <disp-formula id="FD40">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>U</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>\</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>U</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>∩</mml:mo>
              <mml:mi>Ω</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The following result will be used to prove the existence of three nonnegative solutions of our problem. For the proof, we use the same arguments used in [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>].</p>
        <p><bold>Theorem</bold><bold>3.4.</bold><italic>Let</italic></p>
        <fig id="fig15">
          <label>Figure 15</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId523.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>be</italic><italic>a</italic><italic>cone</italic><italic>of</italic><italic>a</italic><italic>Banach</italic><italic>space</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> E </mml:mi></mml:math></inline-formula> ; <inline-formula><mml:math><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>a</italic><italic>subset</italic><italic>of</italic></p>
        <fig id="fig16">
          <label>Figure 16</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId529.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>three</italic><italic>open</italic><italic>bounded</italic><italic>subsets</italic><italic>of</italic></p>
        <fig id="fig17">
          <label>Figure 17</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId533.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>such</italic><italic>that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . <italic>Assume</italic><italic>that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> E </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>an</italic><italic>expansive</italic><italic>mapping</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> E </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>a</italic><italic>completely</italic><italic>continuous</italic><italic>one</italic><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . <italic>Suppose</italic><italic>that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> \ </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mo> ∅ </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> \ </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mo> ∅ </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>and</italic><italic>there</italic><italic>exist</italic></p>
        <fig id="fig18">
          <label>Figure 18</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId549.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>small</italic><italic>enough</italic><italic>such</italic><italic>that</italic><italic>the</italic><italic>following</italic><italic>conditions</italic><italic>hold</italic>:</p>
        <p>1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>for all</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ε </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>2) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> λ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> w </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>for all</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mtext> Ω </mml:mtext><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> λ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> w </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>3) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>for all</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ε </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><italic>Then</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> S </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>has at least three</italic><italic>non trivial</italic><italic>fixed points</italic></p>
        <fig id="fig19">
          <label>Figure 19</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId577.svg?20260210034611" />
        </fig>
        <p><italic>such that</italic></p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> \ </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> \ </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false"> ) </mml:mo><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>In <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="script"> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> we introduce the norm </p>
        <disp-formula id="FD41">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>max</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:munder>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>sup</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>×</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>sup</mml:mi>
                          <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>×</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:munder>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>sup</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>∈</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>sup</mml:mi>
                          <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>×</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:munder>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>sup</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>∈</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>sup</mml:mi>
                          <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>×</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>provided it exists. Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> X </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be endowed with the norm.</p>
        <disp-formula id="FD42">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>‖</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>‖</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>max</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , when we write <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> we have in mind <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec4">
      <title>4. Existence of at Least One Solution</title>
      <p>In this section, we will prove that the problem (3.1) has at least one solution. Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be arbitrarily chosen and fixed. For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , define the operators </p>
      <disp-formula id="FD43">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∫</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mi>t</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
            <mml:mi>τ</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD44">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∫</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mi>t</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
            <mml:mi>τ</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD45">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>Lemma</bold><bold>4.1.</bold><italic>If</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>satisfies</italic><italic>the</italic><italic>equation</italic></p>
      <disp-formula id="FD46">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>then</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is a solution to the problem</italic> (3.1). </p>
      <p><italic>Proof</italic>. We have </p>
      <disp-formula id="FD47">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∫</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mi>t</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
            <mml:mi>τ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD48">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∫</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mi>t</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
            <mml:mi>τ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We differentiate the last system with respect to t and we find the first two equations of (3.1). We put <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and we arrive at </p>
      <disp-formula id="FD49">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD50">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Therefore <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a solution to the problem (3.1). This completes the proof. </p>
      <fig id="fig20">
        <label>Figure 20</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId633.jpeg?20260210034611" />
      </fig>
      <p>Let </p>
      <disp-formula id="FD51">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mtext>max</mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>B</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>Lemma</bold><bold>4.2.</bold><italic>Suppose</italic> (A1). <italic>If</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> B </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>then</italic></p>
      <disp-formula id="FD52">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>j</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>Proof</italic>. We have </p>
      <disp-formula id="FD53">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>S</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>Δ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>Δ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:munderover>
                  <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>Δ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>Δ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                <mml:mi>τ</mml:mi>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and </p>
      <disp-formula id="FD54">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>S</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>Δ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>Δ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:munderover>
                  <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>Δ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>Δ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                <mml:mi>τ</mml:mi>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>This completes the proof. </p>
      <p>In addition, we suppose:</p>
      <p><bold>(A2)</bold> There exist a nonnegative function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script"> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and a nonnegative constant <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <p>1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> \ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>2) if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is right-dense, then </p>
      <disp-formula id="FD55">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>g</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>3) if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is right-scattered, then </p>
      <disp-formula id="FD56">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>g</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>4) </p>
      <disp-formula id="FD57">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:munderover>
                  <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:munderover>
                  <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                <mml:mi>τ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>A</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD58">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:munderover>
                  <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                <mml:mi>τ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>A</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD59">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:munderover>
                  <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>A</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>In the last section, we will give an example for a function <inline-formula><mml:math><mml:mi> g </mml:mi></mml:math></inline-formula> and a constant <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> that satisfy (A2). For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , define the operator </p>
      <disp-formula id="FD60">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mi>j</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∫</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mi>t</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∫</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>g</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mi>j</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
            <mml:mi>s</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>j</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD61">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>Lemma</bold><bold>4.3.</bold><italic>Suppose</italic> (A1) <italic>and</italic> (A2). <italic>If</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> B </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>then</italic></p>
      <disp-formula id="FD62">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>A</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>Proof</italic>. We have </p>
      <disp-formula id="FD63">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>S</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>S</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>S</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>y</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>j</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and </p>
      <disp-formula id="FD64">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>S</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>j</mml:mi>
                        <mml:msub>
                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>S</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>S</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>j</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and </p>
      <disp-formula id="FD65">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>S</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>j</mml:mi>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>S</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>S</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>y</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>j</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>whereupon we get the desired result. This completes the proof. </p>
      <fig id="fig21">
        <label>Figure 21</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId633.jpeg?20260210034611" />
      </fig>
      <p><bold>Lemma</bold><bold>4.4.</bold><italic>Suppose</italic> (A1) <italic>and</italic> (A2). <italic>If</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>satisfies</italic><italic>the</italic><italic>equation</italic></p>
      <disp-formula id="FD66">
        <label>(4.1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>for some constant</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> C </mml:mi></mml:math></inline-formula> ,<italic>then</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is a solution to the problem</italic> (3.1). </p>
      <p><italic>Proof</italic>. We differentiate with respect to <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> Equation (4.1) and we find </p>
      <disp-formula id="FD67">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>g</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>whereupon </p>
      <disp-formula id="FD68">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>\</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>{</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>}</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is right-scattered, then </p>
      <disp-formula id="FD69">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is right-dense, using that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> S </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a continuous function on <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we get </p>
      <disp-formula id="FD70">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Therefore </p>
      <disp-formula id="FD71">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Hence, we conclude that <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a solution to the problem (3.1). This completes the proof. </p>
      <fig id="fig22">
        <label>Figure 22</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId633.jpeg?20260210034611" />
      </fig>
      <p>Below, suppose:</p>
      <p><bold>(A3)</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p>In the last section, we will give an example for the constants <inline-formula><mml:math><mml:mi> ε </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mi> B </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Our main result in this section is as follows.</p>
      <p><bold>Theorem</bold><bold>4.1.</bold><italic>Suppose</italic> (A1) - (A3). <italic>Then</italic><italic>Equation</italic>(3.1) <italic>has</italic><italic>at</italic><italic>least</italic><italic>one</italic><italic>solution</italic><italic>in</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p><italic>Proof</italic>. Let <inline-formula><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> denote the set of all equi-continuous families in <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> with respect to the norm <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Let also, </p>
      <disp-formula id="FD72">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mover accent="true">
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>Y</mml:mi>
                <mml:mo>˜</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mo>˜</mml:mo>
            </mml:mover>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>Y</mml:mi>
                  <mml:mo>˜</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mover accent="true"><mml:mover accent="true"><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be the closure of <inline-formula><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> , </p>
      <disp-formula id="FD73">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>U</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mi>Y</mml:mi>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                <mml:mi>B</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , define the operators </p>
      <disp-formula id="FD74">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>T</mml:mi>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD75">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>S</mml:mi>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have </p>
      <disp-formula id="FD76">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>I</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>S</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>S</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>S</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Thus, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is continuous and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> S </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> resides in a compact subset of <inline-formula><mml:math><mml:mi> Y </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Now, suppose that there is a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> so that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> B </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and </p>
      <disp-formula id="FD77">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>λ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>S</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>u</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>or </p>
      <disp-formula id="FD78">
        <label>(4.2)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>λ</mml:mi>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mo>
            </mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>for some <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ε </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then, using that <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mfrac><mml:mi> B </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we get <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mfrac><mml:mi> B </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and </p>
      <disp-formula id="FD79">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>λ</mml:mi>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>whereupon <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which is a contradiction. Consequently </p>
      <disp-formula id="FD80">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>U</mml:mi>
                  <mml:mo>¯</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>λ</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>I</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>S</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>B</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>∅</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ε </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then, from Theorem 3.2, it follows that the operator <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> S </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has a fixed point <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> u </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Y </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Therefore </p>
      <disp-formula id="FD81">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>S</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>whereupon </p>
      <disp-formula id="FD82">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>From here, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> u </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a solution to the problem (3.1) and from Lemma 4.4, it follows that <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a solution to Equation (3.1). This completes the proof. </p>
      <fig id="fig23">
        <label>Figure 23</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId633.jpeg?20260210034611" />
      </fig>
    </sec>
    <sec id="sec5">
      <title>5. Existence of at Least Two Solutions</title>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> be the space used in the previous section. Suppose:</p>
      <p><bold>(A4)</bold>Let <inline-formula><mml:math><mml:mi> m </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mi> r </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mi> L </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> R </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be positive constants that satisfy the following conditions </p>
      <disp-formula id="FD83">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mi>L</mml:mi>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>R</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>B</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Our main result in this section is as follows.</p>
      <p><bold>Theorem</bold><bold>5.1.</bold><italic>Suppose</italic><italic>that</italic> (A1), (A2) <italic>and</italic> (A4) <italic>hold</italic>.<italic>Then Equation</italic>(3.1) <italic>has</italic><italic>at</italic><italic>least</italic><italic>two</italic><italic>nonnegative</italic><italic>solutions</italic><italic>in</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p><italic>Proof</italic>. Let </p>
      <disp-formula id="FD84">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mover accent="true">
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>˜</mml:mo>
            </mml:mover>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>on</mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>With </p>
      <fig id="fig24">
        <label>Figure 24</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId816.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p> we will denote the set of all equi-continuous families in <inline-formula><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> . For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , define the operators </p>
      <disp-formula id="FD85">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>m</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD86">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Note that any fixed point <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the operator <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> S </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a solution to Equation (3.1). Define </p>
      <disp-formula id="FD87">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>Ω</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>P</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <fig id="fig25">
        <label>Figure 25</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId834.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <fig id="fig26">
        <label>Figure 26</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId836.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <fig id="fig27">
        <label>Figure 27</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId838.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p>1) For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have </p>
      <disp-formula id="FD88">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>m</mml:mi>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>whereupon <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mtext> Ω </mml:mtext><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an expansive operator with a constant <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> h </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> m </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p>2) For </p>
      <fig id="fig28">
        <label>Figure 28</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId848.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p>, we get </p>
      <disp-formula id="FD89">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>m</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Therefore </p>
      <fig id="fig29">
        <label>Figure 29</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId852.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p> is uniformly bounded. Since </p>
      <fig id="fig30">
        <label>Figure 30</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId854.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p> is continuous, we have that </p>
      <fig id="fig31">
        <label>Figure 31</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId856.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p> is equi-continuous. Consequently </p>
      <fig id="fig32">
        <label>Figure 32</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId858.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p> is a 0-set contraction. </p>
      <p>3) Let </p>
      <fig id="fig33">
        <label>Figure 33</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId860.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p>. Set </p>
      <disp-formula id="FD90">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mi>m</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>We have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Therefore <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and </p>
      <disp-formula id="FD91">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>or </p>
      <disp-formula id="FD92">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Consequently </p>
      <fig id="fig34">
        <label>Figure 34</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId874.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p>. </p>
      <p>4) Assume that for any </p>
      <fig id="fig35">
        <label>Figure 35</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId876.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p> there exist <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and </p>
      <fig id="fig36">
        <label>Figure 36</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId880.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p> or </p>
      <fig id="fig37">
        <label>Figure 37</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId882.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p> such that </p>
      <disp-formula id="FD93">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>λ</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then </p>
      <disp-formula id="FD94">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>λ</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>or </p>
      <disp-formula id="FD95">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>λ</mml:mi>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>This is a contradiction. </p>
      <p>5) Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi><mml:mi> L </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Suppose that there exist a </p>
      <fig id="fig38">
        <label>Figure 38</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId892.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that </p>
      <disp-formula id="FD96">
        <label>(5.1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>λ</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Moreover, </p>
      <disp-formula id="FD97">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>or </p>
      <disp-formula id="FD98">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>From here, </p>
      <disp-formula id="FD99">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>L</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>A</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>L</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and </p>
      <disp-formula id="FD100">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>m</mml:mi>
                <mml:mi>L</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which is a contradiction. </p>
      <p>Therefore, all conditions of Theorem 3.3 hold. Hence, the problem (3.1) has at least two solutions <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> so that </p>
      <disp-formula id="FD101">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>L</mml:mi>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>R</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>or </p>
      <disp-formula id="FD102">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mi>L</mml:mi>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>R</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <fig id="fig39">
        <label>Figure 39</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId633.jpeg?20260210034612" />
      </fig>
    </sec>
    <sec id="sec6">
      <title>6. Existence of at Least Three Solutions</title>
      <p>Our main results for existence of at least three solutions of the problem (3.1) are as follows.</p>
      <p><bold>Theorem</bold><bold>6.1.</bold><italic>Under</italic><italic>the</italic><italic>hypotheses</italic> (A1), (A2) <italic>and</italic> (A4), <italic>the</italic><italic>problem</italic> (3.1) <italic>has</italic><italic>at</italic><italic>least</italic><italic>three</italic><italic>nonnegative</italic><italic>solutions</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p><italic>Proof</italic>.</p>
      <p>1) Assume that there are <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> A </mml:mi><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> so that </p>
      <disp-formula id="FD103">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>λ</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then </p>
      <disp-formula id="FD104">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ϵ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>ϵ</mml:mi>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>ϵ</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>u</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>or </p>
      <disp-formula id="FD105">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>u</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Hence, </p>
      <disp-formula id="FD106">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>A</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>whereupon </p>
      <disp-formula id="FD107">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>m</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which is a contradiction. Thus, the condition (1) of Theorem 3.4 holds. </p>
      <p>2) Now, assume that there are <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> A </mml:mi><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> so that </p>
      <disp-formula id="FD108">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>λ</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>u</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>As above, </p>
      <disp-formula id="FD109">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>R</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>‖</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>A</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>R</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>whereupon </p>
      <disp-formula id="FD110">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>m</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>m</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which is a contradiction. Hence, the condition (3) of Theorem 3.4 holds. </p>
      <p>3) Assume that for any </p>
      <fig id="fig40">
        <label>Figure 40</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId944.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p> there exist <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and </p>
      <fig id="fig41">
        <label>Figure 41</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId948.svg?20260210034612" />
      </fig>
      <p> such that </p>
      <disp-formula id="FD111">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>λ</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then </p>
      <disp-formula id="FD112">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ϵ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>ϵ</mml:mi>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mi>ϵ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>λ</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>or </p>
      <disp-formula id="FD113">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>λ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>This is a contradiction. Form here, the condition (2) of Theorem 3.4 holds. </p>
      <p>Now, by Theorem 3.4, it follows that the problem (3.1) has at least three classical solutions <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that </p>
      <disp-formula id="FD114">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mo>∂</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>U</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>∩</mml:mo>
            <mml:mi>Ω</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>U</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>\</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>U</mml:mi>
                    <mml:mo>¯</mml:mo>
                  </mml:mover>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∩</mml:mo>
            <mml:mi>Ω</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>U</mml:mi>
                    <mml:mo>¯</mml:mo>
                  </mml:mover>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>\</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>U</mml:mi>
                <mml:mo>¯</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
            <mml:mo>∩</mml:mo>
            <mml:mi>Ω</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>or </p>
      <disp-formula id="FD115">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>U</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>∩</mml:mo>
            <mml:mi>Ω</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>U</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>\</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>U</mml:mi>
                    <mml:mo>¯</mml:mo>
                  </mml:mover>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∩</mml:mo>
            <mml:mi>Ω</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>U</mml:mi>
                    <mml:mo>¯</mml:mo>
                  </mml:mover>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>\</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>U</mml:mi>
                <mml:mo>¯</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
            <mml:mo>∩</mml:mo>
            <mml:mi>Ω</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <fig id="fig42">
        <label>Figure 42</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724454-rId633.jpeg?20260210034612" />
      </fig>
    </sec>
    <sec id="sec7">
      <title>7. An Example</title>
      <p>Below, we will illustrate our main results. Let </p>
      <disp-formula id="FD116">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>g</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD117">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>g</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>σ</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>σ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD118">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>g</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>A</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>g</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>g</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where the positive constant <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> will be determined below. Hence, </p>
      <disp-formula id="FD119">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>y</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mi>y</mml:mi>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>y</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mi>y</mml:mi>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and </p>
      <disp-formula id="FD120">
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>σ</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and </p>
      <disp-formula id="FD121">
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>y</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mi>y</mml:mi>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:munderover>
                      <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:munderover>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>y</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mi>y</mml:mi>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msub>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>We have that <inline-formula><mml:math><mml:mi> g </mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfies (A2).</p>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℤ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ℕ </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck"> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and </p>
      <disp-formula id="FD122">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>c</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>R</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>L</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>5</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>10</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>50</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>B</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>p</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>A</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>10</mml:mn>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>4.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mn> 20 </mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϵ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>i.e.</italic>, (A3) holds. Next, </p>
      <disp-formula id="FD123">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mi>L</mml:mi>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>R</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>B</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>i.e.</italic>, (A4) holds. Therefore for the Cauchy problem of the considered shallow water equations all conditions of Theorem 4.1, Theorem 5.1 and Theorem 6.1 are fulfilled.</p>
    </sec>
    <sec id="sec8">
      <title>8. Concluding Remarks</title>
      <p>In order to investigate the behavior of the general solution of the unperturbed model, we map the nonlinear system (2.12) to a linear system by the hodograph method. The linear system is reduced to a single second-order linear equation by an appropriate change of the dependent variables. This paper provides the existence of at least one solution, at least two nonnegative solutions, and at least three nonnegative solutions for the corresponding linear system.</p>
      <p>We remark that the linear system (2.23) can also be reduced to a second-order linear equation by introducing the new dependent variables <inline-formula><mml:math><mml:mi> τ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> χ </mml:mi></mml:math></inline-formula> defined by </p>
      <disp-formula id="FD124">
        <label>(8.1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>τ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>z</mml:mi>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>χ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then the system (2.23) becomes </p>
      <disp-formula id="FD125">
        <label>(8.2)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>τ</mml:mi>
              <mml:mi>y</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>χ</mml:mi>
              <mml:mi>z</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>τ</mml:mi>
              <mml:mi>z</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>χ</mml:mi>
              <mml:mi>y</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and can be replaced by the single linear second-order equation </p>
      <disp-formula id="FD126">
        <label>(8.3)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>z</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>τ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>τ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mi>y</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>In general, Equation (8.3) has a <italic>mixed</italic><italic>type</italic>. It is hyperbolic when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and elliptic when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . But in our case Equation (8.3) is hyperbolic because <inline-formula><mml:math><mml:mi> z </mml:mi></mml:math></inline-formula> is positive due to its physical meaning. The model (8.3) can be integrated by using Riemann’s method [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>] and the invariance principle. The Riemann integration method and the analysis of the perturbed system (2.11) will be considered in the forthcoming studies with the goal to study the influence of the perturbation in terms of approximate symmetries and approximately invariant solutions of the system (2.11). One of the particular focuses will be on using the hodograph method to construct the formation of shock waves in the atmospheric motions. The shock waves deserve particular attention because singularities in solutions of a mathematical model are observable in natural phenomena described by the considered mathematical model.</p>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1">
        <label>1.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Holton, J.R., Haynes, P.H., McIntyre, M.E., Douglass, A.R., Rood, R.B. and Pfister, L. (1995) Stratosphere‐Troposphere Exchange. <italic>Reviews</italic><italic>of</italic><italic>Geophysics</italic>, 33, 403-439. https://doi.org/10.1029/95rg02097 <pub-id pub-id-type="doi">10.1029/95rg02097</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1029/95rg02097">https://doi.org/10.1029/95rg02097</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Holton, J.R.</string-name>
              <string-name>Haynes, P.H.</string-name>
              <string-name>McIntyre, M.E.</string-name>
              <string-name>Douglass, A.R.</string-name>
              <string-name>Rood, R.B.</string-name>
              <string-name>Pfister, L.</string-name>
            </person-group>
            <year>1995</year>
            <article-title>Stratosphere‐Troposphere Exchange</article-title>
            <source>Reviews of Geophysics</source>
            <volume>33</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1029/95rg02097</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B2">
        <label>2.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Yulaeva, E. and Wallace, J.M. (1994) The Signature of ENSO in Global Temperature and Precipitation Fields Derived from the Microwave Sounding Unit. <italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Climate</italic>, 7, 1719-1736. https://doi.org/10.1175/1520-0442(1994)007&lt;1719:tsoeig&gt;2.0.co;2 <pub-id pub-id-type="doi">10.1175/1520-0442(1994)007&lt;1719:tsoeig&gt;2.0.co;2</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1175/1520-0442(1994)007%3C1719:tsoeig%3E2.0.co;2">https://doi.org/10.1175/1520-0442(1994)007&lt;1719:tsoeig&gt;2.0.co;2</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Yulaeva, E.</string-name>
              <string-name>Wallace, J.M.</string-name>
            </person-group>
            <year>1994</year>
            <article-title>The Signature of ENSO in Global Temperature and Precipitation Fields Derived from the Microwave Sounding Unit</article-title>
            <source>Journal of Climate</source>
            <volume>0442</volume>
            <issue>1994</issue>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1175/1520-0442(1994)007&lt;1719:tsoeig&gt;2.0.co;2</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B3">
        <label>3.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Fletcher, L.N., Irwin, P.G.J., Orton, G.S., Teanby, N.A., Achterberg, R.K., Bjoraker, G.L., <italic>et al</italic>. (2008) Temperature and Composition of Saturn’s Polar Hot Spots and Hexagon. <italic>Science</italic>, 319, 79-81. https://doi.org/10.1126/science.1149514 <pub-id pub-id-type="doi">10.1126/science.1149514</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">18174438</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1126/science.1149514">https://doi.org/10.1126/science.1149514</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Fletcher, L.N.</string-name>
              <string-name>Irwin, P.G.J.</string-name>
              <string-name>Orton, G.S.</string-name>
              <string-name>Teanby, N.A.</string-name>
              <string-name>Achterberg, R.K.</string-name>
              <string-name>Bjoraker, G.L.</string-name>
            </person-group>
            <year>2008</year>
            <article-title>Temperature and Composition of Saturn’s Polar Hot Spots and Hexagon</article-title>
            <source>Science</source>
            <volume>319</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1126/science.1149514</pub-id>
            <pub-id pub-id-type="pmid">18174438</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B4">
        <label>4.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Vasavada, A.R., Hörst, S.M., Kennedy, M.R., Ingersoll, A.P., Porco, C.C., Del Genio, A.D., <italic>et al</italic>. (2006) Cassini Imaging of Saturn: Southern Hemisphere Winds and Vortices. <italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Geophysical</italic><italic>Research</italic>: <italic>Planets</italic>, 111, 5004-5017. https://doi.org/10.1029/2005je002563 <pub-id pub-id-type="doi">10.1029/2005je002563</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1029/2005je002563">https://doi.org/10.1029/2005je002563</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Vasavada, A.R.</string-name>
              <string-name>Kennedy, M.R.</string-name>
              <string-name>Ingersoll, A.P.</string-name>
              <string-name>Porco, C.C.</string-name>
              <string-name>Genio, A.D.</string-name>
            </person-group>
            <year>2006</year>
            <article-title>Cassini Imaging of Saturn: Southern Hemisphere Winds and Vortices</article-title>
            <source>Journal of Geophysical Research: Planets</source>
            <volume>111</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1029/2005je002563</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B5">
        <label>5.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Barbosa Aguiar, A.C., Read, P.L., Wordsworth, R.D., Salter, T. and Hiro Yamazaki, Y. (2010) A Laboratory Model of Saturn’s North Polar Hexagon. <italic>Icarus</italic>, 206, 755-763. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2009.10.022 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.icarus.2009.10.022</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.icarus.2009.10.022">https://doi.org/10.1016/j.icarus.2009.10.022</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Aguiar, A.C.</string-name>
              <string-name>Read, P.L.</string-name>
              <string-name>Wordsworth, R.D.</string-name>
              <string-name>Salter, T.</string-name>
              <string-name>Yamazaki, Y.</string-name>
            </person-group>
            <year>2010</year>
            <article-title>A Laboratory Model of Saturn’s North Polar Hexagon</article-title>
            <source>Icarus</source>
            <volume>206</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.icarus.2009.10.022</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B6">
        <label>6.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Foltz, G.R. and McPhaden, M.J. (2010) Abrupt Equatorial Wave‐Induced Cooling of the Atlantic Cold Tongue in 2009. <italic>Geophysical</italic><italic>Research</italic><italic>Letters</italic>, 37, L24605. https://doi.org/10.1029/2010gl045522 <pub-id pub-id-type="doi">10.1029/2010gl045522</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1029/2010gl045522">https://doi.org/10.1029/2010gl045522</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Foltz, G.R.</string-name>
              <string-name>McPhaden, M.J.</string-name>
            </person-group>
            <year>2010</year>
            <article-title>Abrupt Equatorial Wave‐Induced Cooling of the Atlantic Cold Tongue in 2009</article-title>
            <source>Geophysical Research Letters</source>
            <volume>37</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1029/2010gl045522</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B7">
        <label>7.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Illig, S. and Dewitte, B. (2006) Local Coupled Equatorial Variability versus Remote ENSO Forcing in an Intermediate Coupled Model of the Tropical Atlantic. <italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Climate</italic>, 19, 5227-5252. https://doi.org/10.1175/jcli3922.1 <pub-id pub-id-type="doi">10.1175/jcli3922.1</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1175/jcli3922.1">https://doi.org/10.1175/jcli3922.1</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Illig, S.</string-name>
              <string-name>Dewitte, B.</string-name>
            </person-group>
            <year>2006</year>
            <article-title>Local Coupled Equatorial Variability versus Remote ENSO Forcing in an Intermediate Coupled Model of the Tropical Atlantic</article-title>
            <source>Journal of Climate</source>
            <volume>19</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1175/jcli3922.1</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B8">
        <label>8.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Lübbecke, J.F., Böning, C.W., Keenlyside, N.S. and Xie, S. (2010) On the Connection between Benguela and Equatorial Atlantic Niños and the Role of the South Atlantic Anticyclone. <italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Geophysical</italic><italic>Research</italic>: <italic>Oceans</italic>, 115, C09015. https://doi.org/10.1029/2009jc005964 <pub-id pub-id-type="doi">10.1029/2009jc005964</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1029/2009jc005964">https://doi.org/10.1029/2009jc005964</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Keenlyside, N.S.</string-name>
              <string-name>Xie, S.</string-name>
            </person-group>
            <year>2010</year>
            <article-title>On the Connection between Benguela and Equatorial Atlantic Niños and the Role of the South Atlantic Anticyclone</article-title>
            <source>Journal of Geophysical Research: Oceans</source>
            <volume>115</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1029/2009jc005964</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B9">
        <label>9.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Su, C.H. and Gardner, C.S. (1969) Derivation of the Korteweg-de Vries Equations and Burgers Equations. <italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Mathematical</italic><italic>Physics</italic>, 10, 536-539. https://doi.org/10.1063/1.1664873 <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.1664873</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1063/1.1664873">https://doi.org/10.1063/1.1664873</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Su, C.H.</string-name>
              <string-name>Gardner, C.S.</string-name>
            </person-group>
            <year>1969</year>
            <article-title>Derivation of the Korteweg-de Vries Equations and Burgers Equations</article-title>
            <source>Journal of Mathematical Physics</source>
            <volume>10</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.1664873</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B10">
        <label>10.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Chan, P.C. and Chow, W.L. (1984) The Study of Gravitational Nozzle Flows by Hodograph Transformations. <italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Applied</italic><italic>Mechanics</italic>, 51, 457-464. https://doi.org/10.1115/1.3167657 <pub-id pub-id-type="doi">10.1115/1.3167657</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1115/1.3167657">https://doi.org/10.1115/1.3167657</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Chan, P.C.</string-name>
              <string-name>Chow, W.L.</string-name>
            </person-group>
            <year>1984</year>
            <article-title>The Study of Gravitational Nozzle Flows by Hodograph Transformations</article-title>
            <source>Journal of Applied Mechanics</source>
            <volume>51</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1115/1.3167657</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B11">
        <label>11.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Bohner, M. and Georgiev, S.G. (2017) Multidimensional Time Scale Calculus. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-47620-9_1 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/978-3-319-47620-9_1</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/978-3-319-47620-9_1">https://doi.org/10.1007/978-3-319-47620-9_1</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Bohner, M.</string-name>
              <string-name>Georgiev, S.G.</string-name>
            </person-group>
            <year>2017</year>
            <article-title>Multidimensional Time Scale Calculus</article-title>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/978-3-319-47620-9_1</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B12">
        <label>12.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Bohner, M., Guseinov, G.S. and Karpuz, B. (2011) Properties of the Laplace Transform on Time Scales with Arbitrary Graininess. <italic>Integral</italic><italic>Transforms</italic><italic>and</italic><italic>Special</italic><italic>Functions</italic>, 22, 785-800. https://doi.org/10.1080/10652469.2010.548335 <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/10652469.2010.548335</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1080/10652469.2010.548335">https://doi.org/10.1080/10652469.2010.548335</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Bohner, M.</string-name>
              <string-name>Guseinov, G.S.</string-name>
              <string-name>Karpuz, B.</string-name>
            </person-group>
            <year>2011</year>
            <article-title>Properties of the Laplace Transform on Time Scales with Arbitrary Graininess</article-title>
            <source>Integral Transforms and Special Functions</source>
            <volume>22</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/10652469.2010.548335</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B13">
        <label>13.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Deimling, K. (1985) Nonlinear Functional Analysis. Springer-Verlag.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Deimling, K.</string-name>
            </person-group>
            <year>1985</year>
            <article-title>Nonlinear Functional Analysis</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B14">
        <label>14.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Drabek, P. and Milota, J. (2007) Methods in Nonlinear Analysis, Applications to Differential Equations. Birkhäuser.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Drabek, P.</string-name>
              <string-name>Milota, J.</string-name>
              <string-name>Analysis, A</string-name>
            </person-group>
            <year>2007</year>
            <article-title>Methods in Nonlinear Analysis, Applications to Differential Equations</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B15">
        <label>15.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Georgiev, S., Kheloufi, A. and Mebarki, K. (2024) Existence of Classical Solutions for a Class of Impulsive Hamilton-Jacobi Equations. <italic>Palestine</italic><italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Mathematics</italic>, 13, 1084-1087</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Georgiev, S.</string-name>
              <string-name>Kheloufi, A.</string-name>
              <string-name>Mebarki, K.</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>Existence of Classical Solutions for a Class of Impulsive Hamilton-Jacobi Equations</article-title>
            <source>Palestine Journal of Mathematics</source>
            <volume>13</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B16">
        <label>16.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Khemmar, K., Mebarki, K. and Georgiev, S. (2024) Existence of Solutions for a Class of Boundary Value Problems for Weighted P(t)-Laplacian Impulsive Systems. <italic>Filomat</italic>, 38, 7563-7577. https://doi.org/10.2298/fil2421563k <pub-id pub-id-type="doi">10.2298/fil2421563k</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.2298/fil2421563k">https://doi.org/10.2298/fil2421563k</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Khemmar, K.</string-name>
              <string-name>Mebarki, K.</string-name>
              <string-name>Georgiev, S.</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>Existence of Solutions for a Class of Boundary Value Problems for Weighted P(t)-Laplacian Impulsive Systems</article-title>
            <source>Filomat</source>
            <volume>38</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.2298/fil2421563k</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B17">
        <label>17.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Djebali, S. and Mebarki, K. (2019) Fixed Point Index for Expansive Perturbation of K-Set Contraction Mappings. <italic>Topological Methods in Nonlinear Analysis</italic>, 54, 613-640.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Djebali, S.</string-name>
              <string-name>Mebarki, K.</string-name>
            </person-group>
            <year>2019</year>
            <article-title>Fixed Point Index for Expansive Perturbation of K-Set Contraction Mappings</article-title>
            <source>Topological Methods in Nonlinear Analysis</source>
            <volume>54</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B18">
        <label>18.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Mouhous a, A., Georgiev b, S.G. and Mebarki c, K. (2022) Existence of Solutions for a Class of First Order Boundary Value Problems. <italic>Archivum</italic><italic>Mathematicum</italic>, 58, 141-158. https://doi.org/10.5817/am2022-3-141 <pub-id pub-id-type="doi">10.5817/am2022-3-141</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.5817/am2022-3-141">https://doi.org/10.5817/am2022-3-141</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <year>2022</year>
            <article-title>Existence of Solutions for a Class of First Order Boundary Value Problems</article-title>
            <source>Archivum Mathematicum</source>
            <volume>58</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.5817/am2022-3-141</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B19">
        <label>19.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Riemann, G. (1860) Über die fortpflanzung ebener luftwellen von endlicher schwingungsweite. <italic>Abhandlungen</italic><italic>der</italic><italic>Königlichen</italic><italic>Gesellschaft der</italic><italic>Wissenschaften</italic><italic>zu</italic><italic>Göttingen</italic>, 8, 43-65.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Riemann, G.</string-name>
            </person-group>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>