<?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.2026.142034</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">jamp-149591</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 ( p 1 ( x ), p 2 ( x ) ) -Triharmonic Problem with Navier Boundary Conditions</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Li</surname>
            <given-names>Zenghui</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Miao</surname>
            <given-names>Qing</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="aff1"><label>1</label> School of Mathematics and Computer Science, Yunnan Minzu University, Kunming, China </aff>
      <author-notes>
        <fn fn-type="conflict" id="fn-conflict">
          <p>The authors declare no conflicts of interest.</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>631</fpage>
      <lpage>647</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>08</day>
          <month>01</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>10</day>
          <month>02</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="published">
          <day>13</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.2026.142034">https://doi.org/10.4236/jamp.2026.142034</self-uri>
      <abstract>
        <p>In this paper, we use the Mountain Pass theorem and the Fountain theorem to study the existence of solutions for the following <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>(</p>
        <p>p</p>
        <p>1</p>
        <p>(</p>
        <p>x</p>
        <p>),</p>
        <p>p</p>
        <p>2</p>
        <p>(</p>
        <p>x</p>
        <p>)</p>
        <p>)</p>
        <p>-triharmonic equations: <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>{</p>
        <p>−</p>
        <p>Δ</p>
        <p>p</p>
        <p>1</p>
        <p>(</p>
        <p>x</p>
        <p>)</p>
        <p>3</p>
        <p>u−</p>
        <p>Δ</p>
        <p>p</p>
        <p>2</p>
        <p>(</p>
        <p>x</p>
        <p>)</p>
        <p>3</p>
        <p>u=f(</p>
        <p>x,u</p>
        <p>),</p>
        <p>in Ω ,</p>
        <p>u=Δu=</p>
        <p>Δ</p>
        <p>2</p>
        <p>u=0,</p>
        <p>on ∂Ω ,</p>
        <p>. where the nonlinear term satisfying growth conditions weaker than Ambrosetti-Rabinowitz condition. We establish the existence of weak solutions using critical point theory and variational methods.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author-generated" xml:lang="en">
        <kwd>Variable Exponent Space</kwd>
        <kwd>-Triharmonic Operator</kwd>
        <kwd>Navier Boundary Condition</kwd>
        <kwd>Mountain Pass Theorem</kwd>
        <kwd>Fountain Theorem</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec1">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>In recent years, the study of partial differential equations with variable exponent growth conditions has received significant focus. These equations are widely used in many fields, such as electrorheological fluids [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>], nonlinear elasticity [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>], slow rotational flows [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>], phase-field crystal growth [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>], image processing [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>], and geometric design [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>]. In [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>], the authors studied the basic theory of variable exponent function spaces.</p>
      <p>Fan and Zhang [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>] studied the Dirichlet problem for variable-exponent elliptic <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </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> -Laplacian equations: </p>
      <disp-formula id="FD1">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>in</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>on</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and established the existence of solutions.</p>
      <p>El Amrouss <italic>et al.</italic> [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>] studied the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </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> -biharmonic problem under Navier boundary conditions: </p>
      <disp-formula id="FD2">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mi>λ</mml:mi>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>in</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>on</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>using the Mountain Pass Theorem and the Fountain Theorem, they obtain the existence and multiplicity of solutions. Research pertaining to the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </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> -biharmonic problem with Navier boundary conditions can be found in reference [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>].</p>
      <p>In [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>], Zhao and Miao studied the following <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </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> -triharmonic problem with Navier boundary conditions: </p>
      <disp-formula id="FD3">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mi>λ</mml:mi>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>in</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>on</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <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> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies Ambrosetti-Rabinowitz-type growth condition. Using the Mountain Pass Theorem and the Fountain Theorem, they proved the existence of nontrivial and infinitely many solutions. In regard to investigations into the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </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> -triharmonic problem, the details are available in [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>].</p>
      <p>In recent years, there have been many research results on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </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> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -Laplace equations. This variable-exponent model has strong nonlinearity and spatial dependence. In [<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>], Vetro used critical point theory to prove the existence of nontrivial weak solutions.</p>
      <p>Zhong and Wu [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>] studied the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </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:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mn> 2 </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:math></inline-formula> -biharmonic equation: </p>
      <disp-formula id="FD4">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>in</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>on</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>using the Fountain Theorem, they obtained the existence results of solutions.</p>
      <p>However, there are just a few results about the problems involving <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </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:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mn> 2 </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:math></inline-formula> -triharmonic operators. In this paper, we study the following nonlinear problem of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </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:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mn> 2 </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:math></inline-formula> -triharmonic type with Navier boundary conditions: </p>
      <disp-formula id="FD5">
        <label>(1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>in</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>on</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> R </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> N </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a bounded domain with smooth boundary <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </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> -triharmonic operator which is not homogeneous and is related to the variable exponent Lebesgue space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the variable exponent Sobolev space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . It is also worth mentioning that the problems with the growth conditions <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </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> -triharmonic have more complicated nonlinearities than the constant cases. Indeed, firstly the problem is not homogeneous, and secondly, the Lagrange multiplier theorem is not useful in such a case because <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </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 variable.</p>
      <p>Here, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></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> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We define: </p>
      <disp-formula id="FD6">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mi>M</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>max</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </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:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mi>m</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>min</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </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:math>
      </disp-formula>
      <p>Denote </p>
      <disp-formula id="FD7">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
                <mml:mo>¯</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>h</mml:mi>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>h</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mover accent="true">
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mo>¯</mml:mo>
                  </mml:mover>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>h</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mo>∀</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  <mml:mo>¯</mml:mo>
                </mml:mover>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and </p>
      <disp-formula id="FD8">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mtext>*</mml:mtext>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>N</mml:mi>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>N</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                        <mml:mi>N</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>∞</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>≥</mml:mo>
                        <mml:mi>N</mml:mi>
                        <mml:mo>.</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The function <inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfies the Caratheodory condition. We assume the following hypotheses on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </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>
      <p>(F0) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies the Caratheodory condition, and there exists a constant <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that </p>
      <disp-formula id="FD9">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>f</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:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <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:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <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:mi>Ω</mml:mi>
            <mml:mo>×</mml:mo>
            <mml:mi>R</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there holds <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msubsup><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>(F1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </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:mi> o </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msubsup><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as <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> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> uniformly.</p>
      <p>(F2) Suppose that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi> lim </mml:mi></mml:mrow><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> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> F </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:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> holds uniformly for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext> max </mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>(F3) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> lim </mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi> sup </mml:mi></mml:mrow><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> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> F </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:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> a </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> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi> sup </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>(F4) There exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi> max </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><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> M </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </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> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> β </mml:mi><mml:mi> F </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:mn> 0. </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <p>(F5) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> f </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> for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><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:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Our main results are given by the following theorems: </p>
      <p><bold>Theorem</bold><bold>1.</bold> Assume (F3) hold. Then problem (1) has a weak solution. </p>
      <p><bold>Theorem</bold><bold>2.</bold> Assume <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , (F0) - (F2), and (F4) hold, then problem (1) has a nontrivial weak solution. </p>
      <p><bold>Theorem</bold><bold>3.</bold> Assume <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , (F0), (F2), (F4) and (F5) hold, then problem (1) has infinitely many weak solutions. </p>
      <p><bold>Remark.</bold> In reference [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>], where the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies Ambrosetti-Rabinowitz condition, the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> studied in this paper does not satisfy this condition. An example of the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that does not satisfy the Ambrosetti-Rabinowitz condition, see [<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>]. (F2), (F4) are weaker than (Ambrosetti-Rabinowitz).</p>
      <p>Set </p>
      <disp-formula id="FD10">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <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:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>β</mml:mi>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>≤</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mi>β</mml:mi>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>ln</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD11">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:mi>β</mml:mi>
            <mml:mi>F</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mi>β</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:mi>β</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mi>β</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>Ω</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>if we take <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> &gt; </mml:mo><mml:mtext> max </mml:mtext><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:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> β </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac><mml:mo> − </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfies the conditions (F2) and (F4), but does not satisfy the Ambrosetti-Rabinowitz condition. </p>
    </sec>
    <sec id="sec2">
      <title>2. Preliminaries</title>
      <p>For the reader’s convenience, we recall some background facts concerning Lebesgue-Sobolev spaces with variable exponent and introduce some notation; Problem (1) is analyzed in variable exponent Lebesgue and Sobolev spaces <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We first present their fundamental properties; for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the Lebesgue space is defined: </p>
      <disp-formula id="FD12">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>L</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ω</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>is a measurable real-valued function in</mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>u</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:mrow>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>This space is endowed with the Luxemburg norm, specified by </p>
      <disp-formula id="FD13">
        <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:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>L</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>inf</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>λ</mml:mi>
                <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mi>λ</mml:mi>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≡ </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , this norm is equivalent to the classical <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -norm, <inline-formula><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:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </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:mi> p </mml:mi></mml:msup><mml:mo></mml:mo><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> p </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p><bold>Proposition</bold><bold>4.</bold> [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>] If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><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:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a separable, uniformly convex, reflexive Banach space. Its conjugate space is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><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 conjugate function of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </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> , namely, </p>
      <disp-formula id="FD14">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>1.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>For any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> d <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have </p>
      <disp-formula id="FD15">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mo>′</mml:mo>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </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:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>L</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>L</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>L</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>L</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>Proposition</bold><bold>5.</bold> [<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>] We assume that the variable exponents <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </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:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfy the condition: </p>
      <disp-formula id="FD16">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>∞</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and are log-Holder continuous on <inline-formula><mml:math><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <italic>i.e.</italic>, </p>
      <disp-formula id="FD17">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </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:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mtext>log</mml:mtext>
                <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:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>for all <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> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , with <inline-formula><mml:math><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:mo> &lt; </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p><bold>Proposition</bold><bold>6.</bold> [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>] Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </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:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We have</p>
      <p>1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if <inline-formula><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:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> &gt; </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:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if <inline-formula><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:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p>Next we introduce the variable exponent Sobolev space: </p>
      <disp-formula id="FD18">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ω</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>L</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>L</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>with the norm: </p>
      <disp-formula id="FD19">
        <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:mrow>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:munder>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∑</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>D</mml:mi>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>L</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where </p>
      <disp-formula id="FD20">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>D</mml:mi>
              <mml:mi>α</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>⋯</mml:mo>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> α </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a multi-index, and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mo> ∑ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mi> N </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>In addition, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the closure of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p><bold>Proposition</bold><bold>7.</bold> [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>] Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then the space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><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:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a reflexive and separable Banach space. </p>
      <p><bold>Proposition</bold><bold>8.</bold> [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>] Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </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> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then there is a continuous embedding: </p>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ↪<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> . </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mo> ≤ </mml:mo></mml:math></inline-formula> is replaced by <inline-formula><mml:math><mml:mo> &lt; </mml:mo></mml:math></inline-formula> , then the embedding is compact. </p>
      <p>We set <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where </p>
      <disp-formula id="FD21">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ω</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>∩</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msubsup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>Ω</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>i</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>
      <p>with the norm </p>
      <disp-formula id="FD22">
        <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:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>with the corresponding norm </p>
      <disp-formula id="FD23">
        <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:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mi>i</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>
      <p><inline-formula><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:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> Δ </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></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:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are two equivalent norms in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the detailed proof can be found in [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>]. </p>
      <p>For the sake of convenience, we use </p>
      <disp-formula id="FD24">
        <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:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>inf</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>λ</mml:mi>
                <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mi>λ</mml:mi>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>as the norm of space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the following text.</p>
      <p>Assume <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then there is a continuous and compact embedding: </p>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ↪<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2. </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <p><bold>Proposition</bold><bold>9.</bold> [<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>] If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><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:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a reflexive and separable Banach space. </p>
      <p><bold>Proposition</bold><bold>10.</bold> Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ζ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> Δ </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We define </p>
      <disp-formula id="FD25">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mo>ˇ</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>X</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>X</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>≤</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>X</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <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:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>X</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mo>^</mml:mo>
              </mml:mover>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>X</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>X</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>≤</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>X</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <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:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>X</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>then </p>
      <disp-formula id="FD26">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mo>ˇ</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ζ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mo>^</mml:mo>
              </mml:mover>
            </mml:msubsup>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
    </sec>
    <sec id="sec3">
      <title>3. Existence of Solutions</title>
      <p><bold>Definition</bold><bold>11.</bold> If </p>
      <disp-formula id="FD27">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>Δ</mml:mi>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</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:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>Δ</mml:mi>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mn>2</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>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>for all <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> , then <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> is said to be a weak solution of the problem (1). </p>
      <p>The functional associated to (1) is given by </p>
      <disp-formula id="FD28">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>I</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</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:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>Δ</mml:mi>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</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:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>Δ</mml:mi>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and </p>
      <disp-formula id="FD29">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>J</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</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:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>Δ</mml:mi>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</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:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>Δ</mml:mi>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <sec id="sec3dot1">
        <title>3.1. Proof of Theorem 1</title>
        <p><bold>Lemma</bold><bold>12.</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </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> and its Frechet derivative is given by: </p>
        <disp-formula id="FD30">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>〈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>J</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>〉</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</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:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mn>2</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>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof.</italic> The proof of this lemma follows a standard procedure for establishing the Gateaux differentiability of functionals involving variable exponents, which is analogous to the approach detailed in ([<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>], Lemma 12). We provide the key steps here for the sake of completeness.</p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ν </mml:mi><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:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . By the mean value theorem, there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that </p>
        <disp-formula id="FD31">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>Δ</mml:mi>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mi>ν</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:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                  <mml:mi>u</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:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <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:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                            <mml:mi>ν</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:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </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>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                      <mml:mi>Δ</mml:mi>
                      <mml:mi>ν</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:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>u</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:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>ν</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:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </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>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                      <mml:mi>Δ</mml:mi>
                      <mml:mi>ν</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:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Using the inequality from [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>]: </p>
        <disp-formula id="FD32">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>v</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:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>u</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:mrow>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>v</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:mrow>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Using the Proposition 4, and Proposition 9, and following the estimation procedure detailed in [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>], we find that the integral is bounded. Consequently, we conclude that: </p>
        <disp-formula id="FD33">
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:mi>v</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:msub>
                        <mml:mi>p</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:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                      <mml:mi>Δ</mml:mi>
                      <mml:mi>v</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:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:mi>v</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:msub>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mn>2</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>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                      <mml:mi>Δ</mml:mi>
                      <mml:mi>v</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:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Following a procedure analogous to that in [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>], we apply the Lebesgue dominated convergence theorem and compute the limit to obtain: </p>
        <disp-formula id="FD34">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>〈</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>J</mml:mi>
                        <mml:mo>′</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>u</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:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>ν</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:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</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:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:mi>ν</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</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:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</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>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:mi>ν</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></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> u </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> in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>i.e.</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> Δ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> Δ </mml:mi><mml:mi> u </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> in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then, </p>
        <disp-formula id="FD35">
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>〈</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>J</mml:mi>
                            <mml:mo>′</mml:mo>
                          </mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>J</mml:mi>
                            <mml:mo>′</mml:mo>
                          </mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <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:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>|</mml:mo>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                        <mml:msub>
                                          <mml:mi>u</mml:mi>
                                          <mml:mi>n</mml:mi>
                                        </mml:msub>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>|</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>p</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:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>|</mml:mo>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>|</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>p</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:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>p</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:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>Δ</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>p</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:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>Δ</mml:mi>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                      <mml:mi>Δ</mml:mi>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <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:mn>2</mml:mn>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>p</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:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>p</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:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</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>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</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>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msub>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mn>2</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>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> Δ </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> Δ </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></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> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> ∇ </mml:mo><mml:mi> Δ </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We deduce from theorem 1 of [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>] that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋅ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> : </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></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> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is continuous, which shows that </p>
        <disp-formula id="FD36">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>P</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>P</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>in</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </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>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>Ω</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Therefore, </p>
        <disp-formula id="FD37">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>J</mml:mi>
                        <mml:mo>′</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>J</mml:mi>
                        <mml:mo>′</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <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:munder>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>sup</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>≠</mml:mo>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mo>∈</mml:mo>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:munder>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>〈</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>J</mml:mi>
                                <mml:mo>′</mml:mo>
                              </mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>J</mml:mi>
                                <mml:mo>′</mml:mo>
                              </mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>〉</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>P</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>P</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>p</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:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>p</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:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>P</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>P</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msub>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mn>2</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>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>To sum up, we can conclude that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </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>
        <fig id="fig1">
          <label>Figure 1</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724532-rId336.jpeg?20260311032359" />
        </fig>
        <p><bold>Lemma</bold><bold>13.</bold></p>
        <p>1) <inline-formula><mml:math><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> is continuous, bounded and strictly monotone. </p>
        <p>2) <inline-formula><mml:math><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> is of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> S </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> type, namely: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> lim </mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi> sup </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> 〈 </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> 〉 </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><italic>Proof.</italic></p>
        <p>1) Since <inline-formula><mml:math><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> is the Frechet derivative of <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> , it follows that <inline-formula><mml:math><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> is continuous and bounded. To prove monotonicity, we use a classic argument for variable-exponent operators, similar to the proof of Theorem 3.4 [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>]. Using the elementary inequalities </p>
        <disp-formula id="FD38">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <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>γ</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mi>γ</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>γ</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>γ</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <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:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>if</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>γ</mml:mi>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD39">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <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:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>γ</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <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:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>γ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>γ</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>γ</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>⋅</mml:mo>
              <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:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>if</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mi>γ</mml:mi>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>the equality holds if and only if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , for all <inline-formula><mml:math><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:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> R </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup><mml:mo> × </mml:mo><mml:msup><mml:mi> R </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><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:math></inline-formula> denotes the usual inner product in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> R </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we obtain for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we abtain </p>
        <disp-formula id="FD40">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>〈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>J</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>J</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <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>
        <p>this implies that <inline-formula><mml:math><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> is strictly monotone.</p>
        <p>2) Assume <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <italic>X</italic> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> lim </mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi> sup </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> 〈 </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> 〉 </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . From the strict monotonicity, we have </p>
        <disp-formula id="FD41">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>〈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>J</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>J</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <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>
        <p>from proposition 5, it suffices to show that </p>
        <disp-formula id="FD42">
          <label>(2)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</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:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>
                    </mml:mo>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and the weak convergence of <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> together with the hypothesis implies </p>
        <disp-formula id="FD43">
          <label>(3)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>lim</mml:mi>
              <mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>sup</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>〈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>J</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>J</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>〉</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>n</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>put </p>
        <disp-formula id="FD44">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>φ</mml:mi>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>Δ</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </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>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>Δ</mml:mi>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </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>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>∇</mml:mo>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>following the approach of ([<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>], Theorem 3.4), let us define the sets </p>
        <disp-formula id="FD45">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>U</mml:mi>
                <mml:mi>p</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  <mml:mo>:</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </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>2</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>p</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  <mml:mo>:</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>&lt;</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>on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> U </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the elementary inequality for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> yields </p>
        <disp-formula id="FD46">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>U</mml:mi>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>
                    </mml:mo>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>U</mml:mi>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>φ</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>i</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>
        <p>from (3) we have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> lim </mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi> sup </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> φ </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; hence </p>
        <disp-formula id="FD47">
          <label>(4)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>U</mml:mi>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</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:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>
                    </mml:mo>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>n</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , using the inequality valid for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> together with Holder’s and Young’s inequalities, we have </p>
        <disp-formula id="FD48">
          <label>(5)</label>
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>
                    </mml:mo>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>as</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>n</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>we conclude that </p>
        <disp-formula id="FD49">
          <label>(6)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</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:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>
                    </mml:mo>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>n</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>finally, (2) is given by combining (4) and (6). </p>
        <fig id="fig2">
          <label>Figure 2</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724532-rId336.jpeg?20260311032359" />
        </fig>
        <p><bold>Proof</bold><bold>of</bold><bold>Theorem</bold><bold>1.</bold> Under the assumptions (F3), <inline-formula><mml:math><mml:mi> I </mml:mi></mml:math></inline-formula> is sequentially weakly lower semi-continuous and coercive.</p>
        <p><italic>Proof.</italic> From the continuity of <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> and assumption (F3) we deduce that </p>
        <disp-formula id="FD50">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>F</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>c</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∀ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∀ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We have </p>
        <disp-formula id="FD51">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>F</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>θ</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>θ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>θ</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>c</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>X</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>c</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>X</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>θ</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mn>5</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>max</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>c</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>c</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <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:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>θ</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi> min </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mi> I </mml:mi></mml:math></inline-formula> is coercive. As the function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ↦ </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is weakly lower semi-continuous and <inline-formula><mml:math><mml:mi> I </mml:mi></mml:math></inline-formula> is convex uniformly, we deduce that <inline-formula><mml:math><mml:mi> I </mml:mi></mml:math></inline-formula> is weakly lower semi-continuous. Therefore <inline-formula><mml:math><mml:mi> I </mml:mi></mml:math></inline-formula> has a global minimum point <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> , which is a weak solution to problem (1). </p>
        <fig id="fig3">
          <label>Figure 3</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724532-rId336.jpeg?20260311032359" />
        </fig>
      </sec>
      <sec id="sec3dot2">
        <title>3.2. Proof of Theorem 2</title>
        <p><bold>Lemma</bold><bold>14.</bold> If (F0) - (F2), (F4) hold, then I satisfies the (C) condition in X, namely, if any sequence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded and <inline-formula><mml:math display="inline"><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:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></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:msup><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , has convergent subsequence. </p>
        <p><italic>Proof.</italic> Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a sequence in <italic>X</italic> for the functional <italic>I</italic>, which is a (C)-sequence. First, use proof by contradiction to demonstrate that the sequence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded in <italic>X</italic>. Suppose that as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , </p>
        <disp-formula id="FD52">
          <label>(7)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>X</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>I</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>c</mml:mi>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>and</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </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:msup>
                    <mml:mi>I</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <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>
        <p>let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Using the reflexivity of <italic>X</italic>, we can extract a subsequence such that the sequence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> weakly converges to <inline-formula><mml:math><mml:mi> ω </mml:mi></mml:math></inline-formula> in <italic>X</italic>, and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> strongly converges to <inline-formula><mml:math><mml:mi> ω </mml:mi></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Moreover, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></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> ω </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> , a.e. <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Case</bold><bold>1:</bold> If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then by condition (F0), we have </p>
        <disp-formula id="FD53">
          <label>(8)</label>
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>F</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:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>θ</mml:mi>
                                <mml:mi>t</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:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>θ</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>r</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:msup>
                              <mml:mi>θ</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>θ</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:msup>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which holds for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><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:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi> inf </mml:mi></mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:msub><mml:mi> α </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> . Therefore, for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>For <inline-formula><mml:math><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> M </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , from (8), we have: </p>
        <disp-formula id="FD54">
          <label>(9)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>f</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:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                  <mml:mi>F</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:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </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:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </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:msub>
                <mml:mi>c</mml:mi>
                <mml:mn>3</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:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD55">
          <mml:math>
            <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>M</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For <inline-formula><mml:math><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> M </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , by condition (F4), we get </p>
        <disp-formula id="FD56">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mi>f</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:mn>2</mml:mn>
              <mml:mi>β</mml:mi>
              <mml:mi>F</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:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>choose <inline-formula><mml:math><mml:mi> M </mml:mi></mml:math></inline-formula> large enough so that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we get </p>
        <disp-formula id="FD57">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mi>f</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:mn>2</mml:mn>
              <mml:mi>β</mml:mi>
              <mml:mi>F</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:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <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:msub>
                <mml:mi>c</mml:mi>
                <mml:mn>3</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:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>combining conditions (F4) and (8), we have: </p>
        <disp-formula id="FD58">
          <label>(10)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mi>f</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:mn>2</mml:mn>
              <mml:mi>β</mml:mi>
              <mml:mi>F</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:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>c</mml:mi>
                <mml:mn>3</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:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>it holds for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><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:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Using Equation (7) and Equation (10), we have: </p>
        <disp-formula id="FD59">
          <label>(11)</label>
          <mml:math display="inline">
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mn>4</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>I</mml:mi>
                        <mml:mo>′</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </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:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>〈</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>I</mml:mi>
                        <mml:mo>′</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>〉</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>F</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>u</mml:mi>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>p</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:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>u</mml:mi>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>p</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msub>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mi>M</mml:mi>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                            </mml:msubsup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mi>M</mml:mi>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                            </mml:msubsup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                            <mml:mi>F</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>M</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>u</mml:mi>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>p</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:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>u</mml:mi>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>p</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msub>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                            <mml:mi>F</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>M</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mn>6</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>M</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>ω</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Dividing both sides of Equation (11) by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we get </p>
        <disp-formula id="FD60">
          <label>(12)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mn>4</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>c</mml:mi>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>ω</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>using Equation (7) and noting that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the above equation implies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 5 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> − </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which contradicts the conditions <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> max </mml:mi><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi></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> max </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </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:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mn> 2 </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:math></inline-formula> .</p>
        <p><bold>Case</bold><bold>2:</bold> If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , define <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> ω </mml:mi><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:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the measure of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . According to condition (F2) and (7) as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></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:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></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:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></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:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , Using Fatou’s Lemma, as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have </p>
        <disp-formula id="FD61">
          <label>(13)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>ω</mml:mi>
                      <mml:mo>≠</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>F</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </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:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </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:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>ω</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </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:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mi>β</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>on the other hand, from (F2), there exists a constant <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> F </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:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∀ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . From Equation (8), we have <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> F </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:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 6 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo> ∀ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 7 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:msubsup><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus, </p>
        <disp-formula id="FD62">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>F</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:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>c</mml:mi>
                <mml:mn>7</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:mo>∀</mml:mo>
              <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:mi>Ω</mml:mi>
              <mml:mo>×</mml:mo>
              <mml:mi>R</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , using the Sobolev embedding theorem, we have, <inline-formula><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:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> τ </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></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> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∀ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then </p>
        <disp-formula id="FD63">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>ω</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>F</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mn>7</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>ω</mml:mi>
                          <mml:mo>=</mml:mo>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mn>7</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mn>7</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>this shows that </p>
        <disp-formula id="FD64">
          <label>(14)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>lim</mml:mi>
                  <mml:mi>inf</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>ω</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>F</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>from Equation (7), assume <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have </p>
        <disp-formula id="FD65">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>F</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mn>8</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mn>8</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>thus </p>
        <disp-formula id="FD66">
          <label>(15)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>F</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>‖</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mn>8</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>By combining Equations (13) to (15), we conclude that </p>
        <disp-formula id="FD67">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mn>8</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:munder>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>lim</mml:mi>
                      <mml:mi>inf</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>→</mml:mo>
                      <mml:mi>∞</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:munder>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>F</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msub>
                                      <mml:mi>u</mml:mi>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                <mml:mi>β</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:munder>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>lim</mml:mi>
                      <mml:mi>inf</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>→</mml:mo>
                      <mml:mi>∞</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>ω</mml:mi>
                              <mml:mo>=</mml:mo>
                              <mml:mn>0</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>ω</mml:mi>
                              <mml:mo>≠</mml:mo>
                              <mml:mn>0</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>ω</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>this is a contradiction. Therefore, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded in <italic>X</italic>. Note that <italic>X</italic> is a reflexive space, so there exists <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> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> weakly converges to <italic>u</italic> in <italic>X</italic>, and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> strongly converges to <italic>u</italic> in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . By Holder’s inequality, condition (F0), and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> + </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have </p>
        <disp-formula id="FD68">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <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>u</mml:mi>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <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>u</mml:mi>
                                          <mml:mi>n</mml:mi>
                                        </mml:msub>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>|</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>α</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mi>x</mml:mi>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>α</mml:mi>
                                  <mml:mo>′</mml:mo>
                                </mml:msup>
                                <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:msub>
                        <mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mn>0.</mml:mn>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>As <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so we get </p>
        <disp-formula id="FD69">
          <label>(16)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                        </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>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mn>2.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Define </p>
        <disp-formula id="FD70">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>〈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>J</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>〉</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</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:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mn>2</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>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>∀</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>According to lemma 13, the continuous mapping <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:msup><mml:mi> X </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has the property <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> S </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>i.e.</italic>, if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> weakly converges to <italic>u</italic> in <italic>X</italic> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> lim </mml:mi><mml:mi> sup </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> 〈 </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> 〉 </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> strongly converges to <italic>u</italic> in <italic>X</italic>. From Equation (16), <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> lim </mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi> sup </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> 〈 </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> 〉 </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> strongly converges to <italic>u</italic> in <italic>X</italic>. Therefore, the functional I satisfies condition (C). </p>
        <fig id="fig4">
          <label>Figure 4</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724532-rId336.jpeg?20260311032359" />
        </fig>
        <p><bold>Proof</bold><bold>of</bold><bold>Theorem</bold><bold>2.</bold> We will prove that <italic>I</italic> satisfies the Mountain-Pass Lemma below. </p>
        <p>1) It follows from Lemma 14 that <italic>J</italic> satisfies the condition in <italic>X</italic>. Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msubsup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> ↪<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that </p>
        <disp-formula id="FD71">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtable columnalign="left">
                        <mml:mtr columnalign="left">
                          <mml:mtd columnalign="left">
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mtd>
                        </mml:mtr>
                      </mml:mtable>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mi>M</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>‖</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>‖</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <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:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϵ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be small enough such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϵ </mml:mi><mml:msubsup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 8 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . By assumptions (F0) and (F1), we have </p>
        <disp-formula id="FD72">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>F</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:mi>ϵ</mml:mi>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mi>M</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>ϵ</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>∀</mml:mo>
              <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:mi>Ω</mml:mi>
              <mml:mo>×</mml:mo>
              <mml:mi>R</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>From <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:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we get </p>
        <disp-formula id="FD73">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>J</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>F</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mi>M</mml:mi>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                            </mml:msubsup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>M</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>M</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mn>9</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mn>9</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This means that there exist <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> I </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> δ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for each <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> satisfying <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> ρ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>2) From (F4), there exist two positive constants <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 10 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 11 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , such that </p>
        <disp-formula id="FD74">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>F</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:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>10</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>β</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>11</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>∀</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mi>Ω</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For any fixed <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ω </mml:mi><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:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have </p>
        <disp-formula id="FD75">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>I</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>ω</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</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:mfrac>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mi>ω</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</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:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>Δ</mml:mi>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mi>ω</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>F</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:mi>ω</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD76">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>ω</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>p</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:mfrac>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>p</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:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>p</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msub>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>p</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msub>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>10</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>β</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mi>ω</mml:mi>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>11</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Due to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have </p>
        <disp-formula id="FD77">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>I</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>as</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>3) Obviously, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>From 1), 2) and 3), we deduce that <italic>I</italic> satisfies the conditions of the Mountain-Pass Theorem. Therefore, I has at least one nontrivial critical point. The proof is completed.</p>
      </sec>
      <sec id="sec3dot3">
        <title>3.3. Proof of Theorem 3</title>
        <p>Let <italic>X</italic> be a separable and reflexive Banach space, then there exist <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> j </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> j </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> X </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that </p>
        <disp-formula id="FD78">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>span</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mo stretchy="true">¯</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mi>j</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>:</mml:mo>
                  <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:mo>⋯</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mtext>*</mml:mtext>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>span</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mo stretchy="true">¯</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mi>j</mml:mi>
                    <mml:mtext>*</mml:mtext>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>:</mml:mo>
                  <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:mo>⋯</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>with </p>
        <disp-formula id="FD79">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>〈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mi>j</mml:mi>
                    <mml:mtext>*</mml:mtext>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>〉</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>=</mml:mo>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>≠</mml:mo>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                          <mml:mo>.</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Define </p>
        <disp-formula id="FD80">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>j</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>span</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mi>j</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>Y</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mover>
                <mml:mrow>
                  <mml:munder>
                    <mml:mo>⊕</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:munder>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:mover>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>j</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>Z</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:mover>
                    <mml:mrow>
                      <mml:munder>
                        <mml:mo>⊕</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                          <mml:mo>=</mml:mo>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:munder>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mover>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mi>j</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo stretchy="true">¯</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Lemma</bold><bold>15</bold><bold>(Fountain</bold><bold>Theorem).</bold> If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </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> , satisfying: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> I </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:mo> = </mml:mo><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and </p>
        <p>1) For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> N </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mtext> inf </mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> Z </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><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:msub><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; </p>
        <p>2) For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mtext> max </mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><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:msub><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; </p>
        <p>3) The functional I satisfies the (C) condition, that is, for any sequence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , from <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> being bounded, <inline-formula><mml:math display="inline"><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:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></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:msup><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , it implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has a convergent subsequence. </p>
        <p>Then the functional I has a sequence of critical values tending to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><bold>Proof</bold><bold>of</bold><bold>Theorem</bold><bold>3</bold></p>
        <p>By using Lemma 14 and (F5), it is known that <italic>I</italic> satisfies condition (C), <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> I </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:mo> = </mml:mo><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . To prove that Theorem 3 holds, it is only necessary to verify the linking conditions (1) and (2) in the Fountain Theorem (Lemma 15) are satisfied.</p>
        <p>First, prove that (1) holds. Denote <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> β </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><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:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> Z </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><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:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> β </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> Z </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <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:msub><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , from (F0), we have </p>
        <disp-formula id="FD81">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</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:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>F</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>12</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>13</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>14</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>12</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>ξ</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>15</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>{</mml:mo>
                    <mml:mtable columnalign="left">
                      <mml:mtr>
                        <mml:mtd>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>14</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mi>M</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mi>m</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>12</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>15</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>≤</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mtd>
                      </mml:mtr>
                      <mml:mtr>
                        <mml:mtd>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>14</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mi>M</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mi>m</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>12</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msubsup>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>15</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mtd>
                      </mml:mtr>
                    </mml:mtable>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>14</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>12</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>β</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>16</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>14</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>M</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>m</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>17</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>β</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>16</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Take <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:msub><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 17 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi> β </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msubsup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then, as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . thus, we have </p>
        <disp-formula id="FD82">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>14</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>M</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>m</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>17</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>β</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>16</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>14</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>M</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>17</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                              </mml:msup>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>β</mml:mi>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>α</mml:mi>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mi>m</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mi>m</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                              </mml:msubsup>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>17</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>β</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>17</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                              </mml:msup>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>β</mml:mi>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>α</mml:mi>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mi>m</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                              </mml:msubsup>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>16</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>14</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msubsup>
                                  <mml:mi>p</mml:mi>
                                  <mml:mi>M</mml:mi>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                </mml:msubsup>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>α</mml:mi>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>c</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>17</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>α</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>β</mml:mi>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>m</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mi>m</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>16</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>As <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which shows that (1) holds.</p>
        <p>Next, verify that (2) holds. From (F2), (F4), we have </p>
        <disp-formula id="FD83">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>F</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:msub>
                <mml:mi>c</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>18</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>c</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>19</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> k </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , it is obvious that for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , as <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> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Therefore, (2) is correct, and Theorem 3 is proved.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec4">
      <title>Acknowledgements</title>
      <p>Sincere thanks to the members of JAMP for their professional performance, and special thanks to managing editor for a rare attitude of high quality.</p>
    </sec>
    <sec id="sec5">
      <title>Disclosure</title>
      <p>All authors read and approved the final manuscript.</p>
    </sec>
    <sec id="sec6">
      <title>Authors’ Contributions</title>
      <p>Conceptualization: LZH and MQ; methodology: LZH; formal analysis: LZH; writing-original draft: LZH; writing-review &amp; editing: MQ; supervision: MQ; funding acquisition: MQ.</p>
    </sec>
    <sec id="sec7">
      <title>Funding</title>
      <p>This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 11861078, 12161091).</p>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1">
        <label>1.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Acerbi, E. and Mingione, G. (2002) Regularity Results for Electrorheological Fluids: The Stationary Case. <italic>Comptes Rendus. Mathématique</italic>, 334, 817-822. https://doi.org/10.1016/s1631-073x(02)02337-3 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s1631-073x(02)02337-3</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/s1631-073x(02)02337-3">https://doi.org/10.1016/s1631-073x(02)02337-3</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Acerbi, E.</string-name>
              <string-name>Mingione, G.</string-name>
            </person-group>
            <year>2002</year>
            <article-title>Regularity Results for Electrorheological Fluids: The Stationary Case</article-title>
            <source>Comptes Rendus. Mathématique</source>
            <volume>334</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s1631-073x(02)02337-3</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B2">
        <label>2.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Acerbi, E. and Mingione, G. (2002) Regularity Results for Stationary Electro-Rheological Fluids. <italic>Archive for Rational Mechanics and Analysis</italic>, 164, 213-259. https://doi.org/10.1007/s00205-002-0208-7 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00205-002-0208-7</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00205-002-0208-7">https://doi.org/10.1007/s00205-002-0208-7</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Acerbi, E.</string-name>
              <string-name>Mingione, G.</string-name>
            </person-group>
            <year>2002</year>
            <article-title>Regularity Results for Stationary Electro-Rheological Fluids</article-title>
            <source>Archive for Rational Mechanics and Analysis</source>
            <volume>164</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00205-002-0208-7</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B3">
        <label>3.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Růžička, M. (2004) Modeling, Mathematical and Numerical Analysis of Electrorheological Fluids. <italic>Applications of Mathematics</italic>, 49, 565-609. https://doi.org/10.1007/s10492-004-6432-8 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10492-004-6432-8</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10492-004-6432-8">https://doi.org/10.1007/s10492-004-6432-8</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Modeling, M</string-name>
            </person-group>
            <year>2004</year>
            <article-title>Modeling, Mathematical and Numerical Analysis of Electrorheological Fluids</article-title>
            <source>Applications of Mathematics</source>
            <volume>49</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10492-004-6432-8</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B4">
        <label>4.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Zhikov, V.V. (1987) Averaging of Functionals of the Calculus of Variations and Elasticity Theory. <italic>Mathematics of the USSR</italic>- <italic>Izvestiya</italic>, 29, 33-66. https://doi.org/10.1070/im1987v029n01abeh000958 <pub-id pub-id-type="doi">10.1070/im1987v029n01abeh000958</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1070/im1987v029n01abeh000958">https://doi.org/10.1070/im1987v029n01abeh000958</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Zhikov, V.V.</string-name>
            </person-group>
            <year>1987</year>
            <article-title>Averaging of Functionals of the Calculus of Variations and Elasticity Theory</article-title>
            <source>Mathematics of the USSR-Izvestiya</source>
            <volume>29</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1070/im1987v029n01abeh000958</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B5">
        <label>5.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Lesnic, D. (2009) On the Boundary Integral Equations for a Two-Dimensional Slowly Rotating Highly Viscous Fluid Flow. <italic>Advances in Applied Mathematics and Mechanics</italic>, 1, 140-150.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Lesnic, D.</string-name>
            </person-group>
            <year>2009</year>
            <article-title>On the Boundary Integral Equations for a Two-Dimensional Slowly Rotating Highly Viscous Fluid Flow</article-title>
            <source>Advances in Applied Mathematics and Mechanics</source>
            <volume>1</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B6">
        <label>6.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Elder, K.R., Katakowski, M., Haataja, M. and Grant, M. (2002) Modeling Elasticity in Crystal Growth. <italic>Physical Review Letters</italic>, 88, Article 245701. https://doi.org/10.1103/physrevlett.88.245701 <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevlett.88.245701</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">12059316</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1103/physrevlett.88.245701">https://doi.org/10.1103/physrevlett.88.245701</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Elder, K.R.</string-name>
              <string-name>Katakowski, M.</string-name>
              <string-name>Haataja, M.</string-name>
              <string-name>Grant, M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2002</year>
            <article-title>Modeling Elasticity in Crystal Growth</article-title>
            <source>Physical Review Letters</source>
            <volume>88</volume>
            <elocation-id>245701</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevlett.88.245701</pub-id>
            <pub-id pub-id-type="pmid">12059316</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B7">
        <label>7.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Chen, Y., Levine, S. and Rao, M. (2006) Variable Exponent, Linear Growth Functionals in Image Restoration. <italic>SIAM Journal on Applied Mathematics</italic>, 66, 1383-1406. https://doi.org/10.1137/050624522 <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/050624522</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1137/050624522">https://doi.org/10.1137/050624522</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Chen, Y.</string-name>
              <string-name>Levine, S.</string-name>
              <string-name>Rao, M.</string-name>
              <string-name>Exponent, L</string-name>
            </person-group>
            <year>2006</year>
            <article-title>Variable Exponent, Linear Growth Functionals in Image Restoration</article-title>
            <source>SIAM Journal on Applied Mathematics</source>
            <volume>66</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/050624522</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B8">
        <label>8.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Harjulehto, P., Hästö, P. and Latvala, V. (2008) Minimizers of the Variable Exponent, Non-Uniformly Convex Dirichlet Energy. <italic>Journal de Mathématiques Pures et Appliquées</italic>, 89, 174-197. https://doi.org/10.1016/j.matpur.2007.10.006 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matpur.2007.10.006</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.matpur.2007.10.006">https://doi.org/10.1016/j.matpur.2007.10.006</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Harjulehto, P.</string-name>
              <string-name>Latvala, V.</string-name>
              <string-name>Exponent, N</string-name>
            </person-group>
            <year>2008</year>
            <article-title>Minimizers of the Variable Exponent, Non-Uniformly Convex Dirichlet Energy</article-title>
            <source>Journal de Mathématiques Pures et Appliquées</source>
            <volume>89</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matpur.2007.10.006</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B9">
        <label>9.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Levine, S.E. (2005) An Adaptive Variational Model for Image Decomposition. In: Rangarajan, A., Vemuri, B. and Yuille, A.L., Eds., <italic>Lecture Notes in Computer Science</italic>, Springer, 382-397. https://doi.org/10.1007/11585978_25 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/11585978_25</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/11585978_25">https://doi.org/10.1007/11585978_25</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Levine, S.E.</string-name>
              <string-name>Rangarajan, A.</string-name>
              <string-name>Vemuri, B.</string-name>
              <string-name>Yuille, A.L.</string-name>
              <string-name>Science, S</string-name>
            </person-group>
            <year>2005</year>
            <article-title>An Adaptive Variational Model for Image Decomposition</article-title>
            <source>In: Rangarajan</source>
            <volume>382</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/11585978_25</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B10">
        <label>10.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">González Castro, G., Ugail, H., Willis, P. and Palmer, I. (2007) A Survey of Partial Differential Equations in Geometric Design. <italic>The Visual Computer</italic>, 24, 213-225. https://doi.org/10.1007/s00371-007-0190-z <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00371-007-0190-z</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00371-007-0190-z">https://doi.org/10.1007/s00371-007-0190-z</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Castro, G.</string-name>
              <string-name>Ugail, H.</string-name>
              <string-name>Willis, P.</string-name>
              <string-name>Palmer, I.</string-name>
            </person-group>
            <year>2007</year>
            <article-title>A Survey of Partial Differential Equations in Geometric Design</article-title>
            <source>The Visual Computer</source>
            <volume>24</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00371-007-0190-z</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B11">
        <label>11.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">You, L.H., Comninos, P. and Zhang, J.J. (2004) PDE Blending Surfaces with C2 Continuity. <italic>Computers &amp; Graphics</italic>, 28, 895-906. https://doi.org/10.1016/j.cag.2004.08.003 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cag.2004.08.003</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.cag.2004.08.003">https://doi.org/10.1016/j.cag.2004.08.003</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>You, L.H.</string-name>
              <string-name>Comninos, P.</string-name>
              <string-name>Zhang, J.J.</string-name>
            </person-group>
            <year>2004</year>
            <article-title>PDE Blending Surfaces with C2 Continuity</article-title>
            <source>Computers &amp; Graphics</source>
            <volume>28</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cag.2004.08.003</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B12">
        <label>12.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Zhang, J.J. and You, L.H. (2004) Fast Surface Modelling Using a 6th Order PDE. <italic>Computer Graphics Forum</italic>, 23, 311-320. https://doi.org/10.1111/j.1467-8659.2004.00762.x <pub-id pub-id-type="doi">10.1111/j.1467-8659.2004.00762.x</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1111/j.1467-8659.2004.00762.x">https://doi.org/10.1111/j.1467-8659.2004.00762.x</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Zhang, J.J.</string-name>
              <string-name>You, L.H.</string-name>
            </person-group>
            <year>2004</year>
            <article-title>Fast Surface Modelling Using a 6th Order PDE</article-title>
            <source>Computer Graphics Forum</source>
            <volume>23</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1111/j.1467-8659.2004.00762.x</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B13">
        <label>13.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Fan, X. and Zhao, D. (2001) On the Spaces and . <italic>Journal of Mathematical Analysis and Applications</italic>, 263, 424-446. https://doi.org/10.1006/jmaa.2000.7617 <pub-id pub-id-type="doi">10.1006/jmaa.2000.7617</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1006/jmaa.2000.7617">https://doi.org/10.1006/jmaa.2000.7617</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Fan, X.</string-name>
              <string-name>Zhao, D.</string-name>
            </person-group>
            <year>2001</year>
            <article-title>On the Spaces and</article-title>
            <source>Journal of Mathematical Analysis and Applications</source>
            <volume>263</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1006/jmaa.2000.7617</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B14">
        <label>14.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Kováčik, O. and Rákosník, J. (1991) On Spaces and . <italic>Czechoslovak Mathematical Journal</italic>, 41, 592-618. https://doi.org/10.21136/cmj.1991.102493 <pub-id pub-id-type="doi">10.21136/cmj.1991.102493</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.21136/cmj.1991.102493">https://doi.org/10.21136/cmj.1991.102493</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <year>1991</year>
            <article-title>On Spaces and</article-title>
            <source>Czechoslovak Mathematical Journal</source>
            <volume>41</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.21136/cmj.1991.102493</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B15">
        <label>15.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Fan, X. and Zhang, Q. (2003) Existence of Solutions for-Laplacian Dirichlet Problem. <italic>Nonlinear Analysis</italic>: <italic>Theory</italic>, <italic>Methods &amp; Applications</italic>, 52, 1843-1852. https://doi.org/10.1016/s0362-546x(02)00150-5 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0362-546x(02)00150-5</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/s0362-546x(02)00150-5">https://doi.org/10.1016/s0362-546x(02)00150-5</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Fan, X.</string-name>
              <string-name>Zhang, Q.</string-name>
              <string-name>Theory, M</string-name>
            </person-group>
            <year>2003</year>
            <article-title>Existence of Solutions for-Laplacian Dirichlet Problem</article-title>
            <source>Nonlinear Analysis: Theory</source>
            <volume>52</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0362-546x(02)00150-5</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B16">
        <label>16.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">El Amrouss, A., Moradi, F. and Moussaoui, M. (2009) Existence of Solutions for Fourth-Order PDEs with Variable Exponents. <italic>Electronic Journal of Differential Equations</italic>, 153, 1-13.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Amrouss, A.</string-name>
              <string-name>Moradi, F.</string-name>
              <string-name>Moussaoui, M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2009</year>
            <article-title>Existence of Solutions for Fourth-Order PDEs with Variable Exponents</article-title>
            <source>Electronic Journal of Differential Equations</source>
            <volume>153</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B17">
        <label>17.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Afrouzi, G.A., Chung, N.T. and Mirzapour, M. (2018) Existence of Solutions for a Class of-Biharmonic Problems without (A-R) Type Conditions. <italic>International Journal of Mathematical Analysis</italic>, 12, 505-515. https://doi.org/10.12988/ijma.2018.8861 <pub-id pub-id-type="doi">10.12988/ijma.2018.8861</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.12988/ijma.2018.8861">https://doi.org/10.12988/ijma.2018.8861</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Afrouzi, G.A.</string-name>
              <string-name>Chung, N.T.</string-name>
              <string-name>Mirzapour, M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2018</year>
            <article-title>Existence of Solutions for a Class of-Biharmonic Problems without (A-R) Type Conditions</article-title>
            <source>International Journal of Mathematical Analysis</source>
            <volume>12</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.12988/ijma.2018.8861</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B18">
        <label>18.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Ayoujil, A., Belaouidel, H., Berrajaa, M. and Tsouli, N. (2020) On a Class of Elliptic Navier Boundary Value Problems Involving the-Biharmonic Operator. <italic>Matematicki Vesnik</italic>, 72, 196-206.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Ayoujil, A.</string-name>
              <string-name>Belaouidel, H.</string-name>
              <string-name>Berrajaa, M.</string-name>
              <string-name>Tsouli, N.</string-name>
            </person-group>
            <year>2020</year>
            <article-title>On a Class of Elliptic Navier Boundary Value Problems Involving the-Biharmonic Operator</article-title>
            <source>Matematicki Vesnik</source>
            <volume>72</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B19">
        <label>19.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Bartsch, T. (1993) Infinitely Many Solutions of a Symmetric Dirichlet Problem. <italic>Nonlinear Analysis</italic>: <italic>Theory</italic>, <italic>Methods &amp; Applications</italic>, 20, 1205-1216. https://doi.org/10.1016/0362-546x(93)90151-h <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0362-546x(93)90151-h</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/0362-546x(93)90151-h">https://doi.org/10.1016/0362-546x(93)90151-h</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Bartsch, T.</string-name>
              <string-name>Theory, M</string-name>
            </person-group>
            <year>1993</year>
            <article-title>Infinitely Many Solutions of a Symmetric Dirichlet Problem</article-title>
            <source>Nonlinear Analysis: Theory</source>
            <volume>20</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0362-546x(93)90151-h</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B20">
        <label>20.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">LI, L. and Tang, C. (2013) Existence and Multiplicity of Solutions for a Class of-Biharmonic Equations. <italic>Acta Mathematica Scientia</italic>, 33, 155-170. https://doi.org/10.1016/s0252-9602(12)60202-1 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0252-9602(12)60202-1</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/s0252-9602(12)60202-1">https://doi.org/10.1016/s0252-9602(12)60202-1</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>LI, L.</string-name>
              <string-name>Tang, C.</string-name>
            </person-group>
            <year>2013</year>
            <article-title>Existence and Multiplicity of Solutions for a Class of-Biharmonic Equations</article-title>
            <source>Acta Mathematica Scientia</source>
            <volume>9602</volume>
            <issue>12</issue>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0252-9602(12)60202-1</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B21">
        <label>21.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Zhao, X. and Miao, Q. (2025) Existence of Solutions for-Triharmonic Problem with Navier Boundary Conditions. <italic>Journal of Nonlinear Mathematical Physics</italic>, 32, Article No. 11. https://doi.org/10.1007/s44198-024-00247-4 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s44198-024-00247-4</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s44198-024-00247-4">https://doi.org/10.1007/s44198-024-00247-4</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Zhao, X.</string-name>
              <string-name>Miao, Q.</string-name>
            </person-group>
            <year>2025</year>
            <article-title>Existence of Solutions for-Triharmonic Problem with Navier Boundary Conditions</article-title>
            <source>Journal of Nonlinear Mathematical Physics</source>
            <volume>32</volume>
            <elocation-id>No</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s44198-024-00247-4</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B22">
        <label>22.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Belakhdar, A., Belaouidel, H., Filali, M. and Tsouli, N. (2023) Positivity of the Infimum Eigenvalue for the-Triharmonic Operator with Variable Exponents. <italic>Mediterranean Journal of Mathematics</italic>, 20, Article No. 63. https://doi.org/10.1007/s00009-023-02259-8 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00009-023-02259-8</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00009-023-02259-8">https://doi.org/10.1007/s00009-023-02259-8</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Belakhdar, A.</string-name>
              <string-name>Belaouidel, H.</string-name>
              <string-name>Filali, M.</string-name>
              <string-name>Tsouli, N.</string-name>
            </person-group>
            <year>2023</year>
            <article-title>Positivity of the Infimum Eigenvalue for the-Triharmonic Operator with Variable Exponents</article-title>
            <source>Mediterranean Journal of Mathematics</source>
            <volume>20</volume>
            <elocation-id>No</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00009-023-02259-8</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B23">
        <label>23.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Belakhdar, A., Belaouidel, H., Filali, M. and Tsouli, N. (2022) Existence and Multi-Plicity of Solutions of-Triharmonic Problem. <italic>Nonlinear Functional Analysis and Applications</italic>, 27, 349-361.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Belakhdar, A.</string-name>
              <string-name>Belaouidel, H.</string-name>
              <string-name>Filali, M.</string-name>
              <string-name>Tsouli, N.</string-name>
            </person-group>
            <year>2022</year>
            <article-title>Existence and Multi-Plicity of Solutions of-Triharmonic Problem</article-title>
            <source>Nonlinear Functional Analysis and Applications</source>
            <volume>27</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B24">
        <label>24.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Rahal, B. (2019) Existence Results of Infinitely Many Solutions for-Kirchhoff Type Triharmonic Operator with Navier Boundary Conditions. <italic>Journal of Mathematical Analysis and Applications</italic>, 478, 1133-1146. https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2019.06.006 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jmaa.2019.06.006</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2019.06.006">https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2019.06.006</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Rahal, B.</string-name>
            </person-group>
            <year>2019</year>
            <article-title>Existence Results of Infinitely Many Solutions for-Kirchhoff Type Triharmonic Operator with Navier Boundary Conditions</article-title>
            <source>Journal of Mathematical Analysis and Applications</source>
            <volume>478</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jmaa.2019.06.006</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B25">
        <label>25.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Vetro, C. and Vetro, F. (2020) On Problems Driven by the-Laplace Operator. <italic>Mediterranean Journal of Mathematics</italic>, 17, Article No. 24. https://doi.org/10.1007/s00009-019-1448-1 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00009-019-1448-1</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00009-019-1448-1">https://doi.org/10.1007/s00009-019-1448-1</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Vetro, C.</string-name>
              <string-name>Vetro, F.</string-name>
            </person-group>
            <year>2020</year>
            <article-title>On Problems Driven by the-Laplace Operator</article-title>
            <source>Mediterranean Journal of Mathematics</source>
            <volume>17</volume>
            <elocation-id>No</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00009-019-1448-1</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B26">
        <label>26.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Zhong, Q.P. and Wu, T.T. (2020) Existence and Multiplicity of Solutions for a Class of-Biharmonic Equations. <italic>Mathematics in Practice and Theory</italic>, 50, 240-249.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Zhong, Q.P.</string-name>
              <string-name>Wu, T.T.</string-name>
            </person-group>
            <year>2020</year>
            <article-title>Existence and Multiplicity of Solutions for a Class of-Biharmonic Equations</article-title>
            <source>Mathematics in Practice and Theory</source>
            <volume>50</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B27">
        <label>27.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Zhang, S. (2018) Multiple Solutions of Navier Boundary Value Problem for Fourth-Order Elliptic Equation with Variable Exponents. <italic>Journal of Shandong University</italic>( <italic>Natural Science</italic>), 53, 32-37.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Zhang, S.</string-name>
            </person-group>
            <year>2018</year>
            <article-title>Multiple Solutions of Navier Boundary Value Problem for Fourth-Order Elliptic Equation with Variable Exponents</article-title>
            <source>Journal of Shandong University (Natural Science)</source>
            <volume>53</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B28">
        <label>28.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Boureanu, M., Rădulescu, V. and Repovš, D. (2016) On a-Biharmonic Problem with No-Flux Boundary Condition. <italic>Computers &amp; Mathematics with Applications</italic>, 72, 2505-2515. https://doi.org/10.1016/j.camwa.2016.09.017 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.camwa.2016.09.017</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.camwa.2016.09.017">https://doi.org/10.1016/j.camwa.2016.09.017</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Boureanu, M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2016</year>
            <article-title>On a-Biharmonic Problem with No-Flux Boundary Condition</article-title>
            <source>Computers &amp; Mathematics with Applications</source>
            <volume>72</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.camwa.2016.09.017</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B29">
        <label>29.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Zang, A. and Fu, Y. (2008) Interpolation Inequalities for Derivatives in Variable Exponent Lebesgue-Sobolev Spaces. <italic>Nonlinear Analysis</italic>: <italic>Theory</italic>, <italic>Methods &amp; Applications</italic>, 69, 3629-3636. https://doi.org/10.1016/j.na.2007.10.001 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2007.10.001</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.na.2007.10.001">https://doi.org/10.1016/j.na.2007.10.001</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Zang, A.</string-name>
              <string-name>Fu, Y.</string-name>
              <string-name>Theory, M</string-name>
            </person-group>
            <year>2008</year>
            <article-title>Interpolation Inequalities for Derivatives in Variable Exponent Lebesgue-Sobolev Spaces</article-title>
            <source>Nonlinear Analysis: Theory</source>
            <volume>69</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2007.10.001</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B30">
        <label>30.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Galewski, M. (2006) On the Continuity of the Nemytskij Operator between the Spaces and . <italic>Journal of Mathematical Analysis and Applications</italic>, 13, 261-265. https://doi.org/10.1515/gmj.2006.261 <pub-id pub-id-type="doi">10.1515/gmj.2006.261</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1515/gmj.2006.261">https://doi.org/10.1515/gmj.2006.261</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Galewski, M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2006</year>
            <article-title>On the Continuity of the Nemytskij Operator between the Spaces and</article-title>
            <source>Journal of Mathematical Analysis and Applications</source>
            <volume>13</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1515/gmj.2006.261</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>