<?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">eng</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Engineering</journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">1947-394X</issn>
      <issn pub-type="ppub">1947-3931</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Scientific Research Publishing</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.4236/eng.2026.1810022</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">eng-154756</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group>
          <subject>Article</subject>
        </subj-group>
        <subj-group>
          <subject>Engineering</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>Periodic Travelling Waves of a Generalized Curvature Flow Arising from Crystal Growth Models</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Li</surname>
            <given-names>Haoran</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="aff1"><label>1</label> College of Mathematics and Systems Science, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, China </aff>
      <author-notes>
        <fn fn-type="conflict" id="fn-conflict">
          <p>The author declares no conflicts of interest regarding the publication of this paper.</p>
        </fn>
      </author-notes>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>08</day>
        <month>10</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <pub-date pub-type="collection">
        <month>10</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>18</volume>
      <issue>10</issue>
      <fpage>397</fpage>
      <lpage>407</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>23</day>
          <month>08</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>20</day>
          <month>10</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="published">
          <day>23</day>
          <month>10</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/eng.2026.1810022">https://doi.org/10.4236/eng.2026.1810022</self-uri>
      <abstract>
        <p>In this paper, we consider a generalized curvature flow related to crystal growth in heterogeneous media with periodic oblique striations. The angle between the oblique striations and <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>x</p>
        <p>-direction is <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>α</p>
        <p>with <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>0&lt;α&lt;π/2</p>
        <p>. We first prove the existence and uniqueness of periodic traveling waves that travel upward periodically with an average speed. Then, we derive the upper and lower bounds for the average speed of the periodic traveling wave.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author-generated" xml:lang="en">
        <kwd>Periodic Traveling Wave</kwd>
        <kwd>Generalized Curvature Flow</kwd>
        <kwd>Average Speed</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec1">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>Based on Herring’s physical formula for anisotropic surface free energy, Taylor, Cahn, and Handwerker [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] reformulated crystal-interface dynamics into a sharp-interface geometric evolution model. They introduced the concept of crystalline curvature <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mi> γ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , a generalization of mean curvature adapted to orientation-dependent surface energy <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> γ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The interface evolves according to the crystalline curvature flow <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mi> γ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mi> V </mml:mi></mml:math></inline-formula> denotes the interface normal velocity. In the isotropic limit, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mi> γ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reduced to ordinary mean curvature <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . In 2007, Lou [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>] investigated the following curvature flow </p>
      <disp-formula id="FD1">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>F</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>κ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and showed the existence and uniqueness of the traveling waves. In this paper, we consider a generalized curvature flow </p>
      <disp-formula id="FD2">
        <label>(1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>H</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>κ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>in heterogeneous media with periodic oblique striations in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -plane, where <inline-formula><mml:math><mml:mi> α </mml:mi></mml:math></inline-formula> (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) is the inclination angle of the oblique striations, for any time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> and any simple plane curve <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Γ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> Γ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> denotes the curvature of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Γ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> n </mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> denotes the unit normal vector at <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> V </mml:mi></mml:math></inline-formula> denotes the velocity along <inline-formula><mml:math><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> n </mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> H </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> ℝ </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:msup><mml:mi> S </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and satisfying </p>
      <p>(A) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> κ </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> η </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:msup><mml:mi> S </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> η </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is 1-periodic in <inline-formula><mml:math><mml:mi> η </mml:mi></mml:math></inline-formula> ; <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> η </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Clearly, the typical example </p>
      <disp-formula id="FD3">
        <label>(2)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>a</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>κ</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>b</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>satisfies the condition (A) if <inline-formula><mml:math><mml:mi> a </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> b </mml:mi></mml:math></inline-formula> are continuous, positive and 1-periodic functions in <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>The local-in-time existence and the asymptotic behavior of solutions of (1) have been investigated by many authors(see [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>] and references therein). References [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>] studied traveling wave solutions of the special case of (2): <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>In 1993, Altschuler and Wu [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>] considered the problem with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </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> n </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> b </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </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> in (2) and proved that any global solution with some initial data converges to the unique (up to a shift) traveling wave solution. In 2006 and 2013, references [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>] considered the problem (2) with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </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> n </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> b </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </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> in a band domain with undulating boundaries. They constructed the periodic traveling wave solution and studied its uniqueness and asymptotic stability. Later, Cai and Lou [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>] studied the analogue problem with the almost periodic boundaries and obtained the analogue results. In 1994, Altschuler and Wu [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>] extended their result in [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>] to the case of two dimensions. Recently, the results in [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>] were further improved by Ma, Wang and Wei [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>] to <inline-formula><mml:math><mml:mi> N </mml:mi></mml:math></inline-formula> -dimensional space (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> N </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ).</p>
      <p>Since the 1980s, various (mean) curvature flows, including the curvature flow <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or even <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (which corresponds to an expanding flow), have been extensively studied by geometers from a mathematical point of view (see [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>]). In 2023, Lou and Yuan [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>] studied the generalized mean curvature flow <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and proved the existence, uniqueness, and the asymptotic behavior of radial flows in a cylinder with constant boundary angles. </p>
      <p>Our main purpose in this paper is to consider the generalized curvature flow (1) in the case that the curve <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Γ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the smooth graph of a function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> u </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 each <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> . To avoid sign confusion, the normal to the curve will always be chosen upward (toward <inline-formula><mml:math><mml:mi> y </mml:mi></mml:math></inline-formula> -direction), and the <inline-formula><mml:math><mml:mi> V </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> κ </mml:mi></mml:math></inline-formula> will be understood in accordance with this choice of the direction of the normal. Consequently,</p>
      <disp-formula id="FD4">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msqrt>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msqrt>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>κ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msqrt>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msqrt>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and (2) is equivalent to</p>
      <disp-formula id="FD5">
        <label>(3)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msqrt>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msqrt>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>H</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msubsup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                          <mml:mo>/</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>In the following, a solution <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </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> of (3) is called a periodic traveling wave if</p>
      <disp-formula id="FD6">
        <label>(4)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>u</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>φ</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>c</mml:mi>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mi>t</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> φ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -periodic in <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -periodic in <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> sin </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies</p>
      <disp-formula id="FD7">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>u</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:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>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:mrow>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>/</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Note that the speed of the wave is time-periodic so that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mi> cos </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represents the average speed over one period.</p>
      <p>In Section 2, we transform Problems (3) and (4) into the boundary value problem for a first-order ordinary differential equation by means of several changes of variables. In Section 3, we first prove that the boundary value problem for a first-order ordinary differential equation has a unique solution. Then, we verify the existence and uniqueness of periodic traveling waves of (3) and derive the upper and lower bounds for the average speed of the wave. <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ψ </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> in (7) is used to give the uniqueness of the periodic traveling waves of (3). Our main result is the following Theorem.</p>
      <p><bold>Theorem 1.</bold><italic>For any</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>satisfying</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . <italic>Equation</italic>(3)<italic>has a unique</italic><italic>periodic traveling wave</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo></mml:mo><mml:msup><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> φ </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>and</italic></p>
      <disp-formula id="FD8">
        <label>(5)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mi>m</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>c</mml:mi>
              <mml:mo>*</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mi>M</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>where the uniqueness holds under our chosen phase normalization condition</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ψ </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><italic>in</italic>(7).</p>
    </sec>
    <sec id="sec2">
      <title>2. Transformation to a First-Order ODE</title>
      <p>For fixed <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfying <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , in order to show the existence and uniqueness of periodic traveling wave solutions of (3) with inclination angle <inline-formula><mml:math><mml:mi> α </mml:mi></mml:math></inline-formula> , the method we adopt is to reduce (3) to a first-order ordinary differential equation.</p>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> η </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> x </mml:mi><mml:mi> sin </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> cos </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then (3) is rewritten as</p>
      <disp-formula id="FD9">
        <label>(6)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>η</mml:mi>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>η</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mi>sin</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>η</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msubsup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>η</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>cos</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>η</mml:mi>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                </mml:msub>
                                <mml:mi>sin</mml:mi>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:msubsup>
                                  <mml:mi>η</mml:mi>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msubsup>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                              <mml:mo>/</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>sin</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>η</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>cos</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>η</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mi>sin</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>η</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msubsup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>η</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> cos </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> η </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> x </mml:mi><mml:mi> sin </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> cos </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then (3) and (4) are rewritten as</p>
      <disp-formula id="FD10">
        <label>(7)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mtable columnalign="left">
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ψ</mml:mi>
                          <mml:mo>′</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>cot</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ψ</mml:mi>
                              <mml:mo>′</mml:mo>
                            </mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>sin</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>ψ</mml:mi>
                                      <mml:mo>′</mml:mo>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mi>z</mml:mi>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ψ</mml:mi>
                              <mml:mo>″</mml:mo>
                            </mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>z</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>cos</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>ψ</mml:mi>
                                      <mml:mo>′</mml:mo>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mi>z</mml:mi>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                                    <mml:mi>α</mml:mi>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>(</mml:mo>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:msup>
                                              <mml:mi>ψ</mml:mi>
                                              <mml:mo>′</mml:mo>
                                            </mml:msup>
                                            <mml:mrow>
                                              <mml:mo>(</mml:mo>
                                              <mml:mi>z</mml:mi>
                                              <mml:mo>)</mml:mo>
                                            </mml:mrow>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mo>)</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msup>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>3</mml:mn>
                                  <mml:mo>/</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>sin</mml:mi>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>ψ</mml:mi>
                                  <mml:mo>′</mml:mo>
                                </mml:msup>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>z</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>cos</mml:mi>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msqrt>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>ψ</mml:mi>
                                  <mml:mo>′</mml:mo>
                                </mml:msup>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>z</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mi>sin</mml:mi>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:msup>
                                          <mml:mi>ψ</mml:mi>
                                          <mml:mo>′</mml:mo>
                                        </mml:msup>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>(</mml:mo>
                                          <mml:mi>z</mml:mi>
                                          <mml:mo>)</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msqrt>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>ψ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>z</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>∈</mml:mo>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mo>.</mml:mo>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mi>ψ</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>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>X</mml:mi>
                          <mml:mi>α</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ψ</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ψ</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>X</mml:mi>
                          <mml:mi>α</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>.</mml:mo>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
              </mml:mtable>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>A pair <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> solving (7) is called a solution of (7). Next, we prove the existence and uniqueness of a solution <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of (7); this implies the existence and uniqueness of a periodic traveling wave of (3). <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ψ </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> in (7) is used to give the uniqueness of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , without this condition, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is unique up to a translation.</p>
      <p>We first prove the following result.</p>
      <p><bold>Lemma</bold><bold>1.</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>be a solution of</italic> (7); <italic>then the following properties hold</italic>.</p>
      <p>1) <italic>The function</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mi> sin </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>periodic with period</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>n</italic><italic>amely</italic>,</p>
      <disp-formula id="FD11">
        <label>(8)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>ψ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>sin</mml:mi>
            <mml:mi>α</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>ψ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>z</mml:mi>
            <mml:mi>sin</mml:mi>
            <mml:mi>α</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>2) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>periodic with period</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>3) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p><italic><bold>Proof</bold></italic>. 1) Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> H </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> κ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> η </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is 1-periodic in <inline-formula><mml:math><mml:mi> η </mml:mi></mml:math></inline-formula> , the function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> α </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> satisfies the same differential equation in <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:math></inline-formula> as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> does. Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ψ </mml:mi><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:mo></mml:mo><mml:msup><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we easily obtain, by the uniqueness of the initial value problem for second-order ODEs, that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo></mml:mo><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This implies that (8) holds.</p>
      <p>2) From (1), we have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> α </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> . So, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>3) From (2), there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi> max </mml:mi></mml:mrow><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:munder><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . As <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ″ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we can get that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by (7).</p>
      <p>Now, let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi> min </mml:mi></mml:mrow><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:munder><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ″ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></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 that the differential equation in (7) yield <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></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> . Then, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p><bold>Lemma</bold><bold>2.</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> sin </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>then</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is a solution of</italic>(7) <italic>if and only if</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>be a solution of the following problem</italic></p>
      <disp-formula id="FD12">
        <label>(9)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mtable columnalign="left">
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>v</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>sin</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mo>′</mml:mo>
                            </mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msqrt>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:msup>
                                          <mml:mi>v</mml:mi>
                                          <mml:mn>2</mml:mn>
                                        </mml:msup>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:msup>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mrow>
                                              <mml:mo>(</mml:mo>
                                              <mml:mrow>
                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                              </mml:mrow>
                                              <mml:mo>)</mml:mo>
                                            </mml:mrow>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mn>2</mml:mn>
                                        </mml:msup>
                                        <mml:msup>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mn>2</mml:mn>
                                        </mml:msup>
                                        <mml:mi>α</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:msqrt>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>v</mml:mi>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                  </mml:mrow>
                                  <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:mrow>
                            <mml:msqrt>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>tan</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msqrt>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <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:mo>,</mml:mo>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>for</mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <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:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <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>v</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
              </mml:mtable>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>where the transformation from</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>to</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is given by</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> sin </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo></mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>and</italic><italic>the transformation from</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>to</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is given by</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo></mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> sin </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p><italic><bold>Proof</bold></italic><bold>.</bold>This Lemma is easily shown by direct verification and is omitted.</p>
    </sec>
    <sec id="sec3">
      <title>3. Periodic Traveling Wave</title>
      <p>For fixed <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfying <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we prove the existence and uniqueness of periodic traveling wave solutions of (3) with inclination angle <inline-formula><mml:math><mml:mi> α </mml:mi></mml:math></inline-formula> in this section. For this purpose, we first show the following Theorem.</p>
      <p><bold>Theorem 2.</bold><italic>For any</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>satisfying</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . <italic>Problem</italic>(9)<italic>has a unique solution</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>and</italic></p>
      <disp-formula id="FD13">
        <label>(10)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mi>m</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>c</mml:mi>
              <mml:mo>*</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mi>M</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The proof of Theorem 2 easily follows from the following three lemmas.</p>
      <p><bold>Lemma</bold><bold>3.</bold><italic>For any given</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfying <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>and for any given</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>the following problem</italic></p>
      <disp-formula id="FD14">
        <label>(11)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mtable columnalign="left">
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>v</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>sin</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mo>′</mml:mo>
                            </mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msqrt>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:msup>
                                          <mml:mi>v</mml:mi>
                                          <mml:mn>2</mml:mn>
                                        </mml:msup>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:msup>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mrow>
                                              <mml:mo>(</mml:mo>
                                              <mml:mrow>
                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                              </mml:mrow>
                                              <mml:mo>)</mml:mo>
                                            </mml:mrow>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mn>2</mml:mn>
                                        </mml:msup>
                                        <mml:msup>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mn>2</mml:mn>
                                        </mml:msup>
                                        <mml:mi>α</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:msqrt>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>v</mml:mi>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                  </mml:mrow>
                                  <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:mrow>
                            <mml:msqrt>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>tan</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msqrt>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <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:mo>,</mml:mo>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mo>.</mml:mo>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
              </mml:mtable>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>has a unique solution</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .<italic>Moreover</italic></p>
      <disp-formula id="FD15">
        <label>(12)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mi>m</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>max</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <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:munder>
            <mml:msqrt>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>α</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:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>tan</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msqrt>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>c</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mi>M</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>min</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <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:munder>
            <mml:msqrt>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>α</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:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>tan</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msqrt>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic><bold>Proof</bold></italic>. We first consider the initial value problem for the following ODE</p>
      <disp-formula id="FD16">
        <label>(13)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mtable columnalign="left">
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mi>H</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>sin</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mo>′</mml:mo>
                            </mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msqrt>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:msup>
                                          <mml:mi>V</mml:mi>
                                          <mml:mn>2</mml:mn>
                                        </mml:msup>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:msup>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mrow>
                                              <mml:mo>(</mml:mo>
                                              <mml:mrow>
                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                              </mml:mrow>
                                              <mml:mo>)</mml:mo>
                                            </mml:mrow>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mn>2</mml:mn>
                                        </mml:msup>
                                        <mml:msup>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mn>2</mml:mn>
                                        </mml:msup>
                                        <mml:mi>α</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:msqrt>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                  </mml:mrow>
                                  <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:mrow>
                            <mml:msqrt>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>V</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:mi>V</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>tan</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msqrt>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mo>≥</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mo>.</mml:mo>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
              </mml:mtable>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> κ </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , for <italic>any given</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , by the implicit function theorem, the equation can be rewritten in (13) as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> G </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mi> G </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> function. Thus (13) is equivalent to</p>
      <disp-formula id="FD17">
        <label>(14)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>s</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>G</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>c</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>p</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>By the theory of ODEs, (14) has a unique solution <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on intervals. Denote by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the maximum existence interval.</p>
      <p>1) When <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi></mml:msub><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we consider the existence interval of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then we have</p>
      <disp-formula id="FD18">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>H</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mi>tan</mml:mi>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                        <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                          <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:mrow>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </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>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msqrt>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msqrt>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mi>M</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD19">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mi>M</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mi>H</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                          <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:mrow>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> κ </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , as long as <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>On the other hand, if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><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> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then </p>
      <disp-formula id="FD20">
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>sin</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mo>′</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msqrt>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>V</mml:mi>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>(</mml:mo>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                            <mml:mo>−</mml:mo>
                                            <mml:mi>V</mml:mi>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mo>)</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mi>α</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msqrt>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                              <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:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD21">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mi>m</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>H</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                          <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:mrow>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> κ </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </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> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Therefore, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </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:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Especially, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>2) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is decreasing in <italic>c</italic>. In fact, using (14), <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> V </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> V </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfy</p>
      <disp-formula id="FD22">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mi>p</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>G</mml:mi>
              <mml:mi>V</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mi>p</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD23">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mi>c</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>G</mml:mi>
              <mml:mi>V</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mi>c</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>G</mml:mi>
              <mml:mi>c</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>So <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> exp </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> s </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> G </mml:mi><mml:mi> V </mml:mi></mml:msub><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> τ </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . By using the variation of constants technique, we have for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,</p>
      <disp-formula id="FD24">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>μ</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>G</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mi>c</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Substituting <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> G </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> into the equation of (13), we have</p>
      <disp-formula id="FD25">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>c</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:msqrt>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msqrt>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>H</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mi>tan</mml:mi>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mi>G</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>c</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:mrow>
                            <mml:msqrt>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>V</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:mi>V</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>tan</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msqrt>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                          <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:mrow>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Differentiating it with respect to c, we get that</p>
      <disp-formula id="FD26">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mi>κ</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>G</mml:mi>
              <mml:mi>c</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mi>tan</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:msqrt>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msqrt>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Hence, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> G </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and we have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Therefore, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for any <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:mi> s </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>3) Set <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Z </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext> and </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have</p>
      <disp-formula id="FD27">
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>sin</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mo>′</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msqrt>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>V</mml:mi>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>(</mml:mo>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                            <mml:mo>−</mml:mo>
                                            <mml:mi>V</mml:mi>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mo>)</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mi>α</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msqrt>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                              <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:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                              <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:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> κ </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ∉ </mml:mo><mml:mi> Z </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The above (1) means that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Z </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and (2) tells us that if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mi> Z </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> Z </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>4) For any fixed <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Z </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . On the one hand, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . On the other hand, if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> υ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a value of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at some <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> , then there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> υ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </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 at this point <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have</p>
      <disp-formula id="FD28">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>sin</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mo>′</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msqrt>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>V</mml:mi>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>(</mml:mo>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                            <mml:mo>−</mml:mo>
                                            <mml:mi>V</mml:mi>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mo>)</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mi>α</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msqrt>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                              <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:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>V</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                              <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:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>V</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>i</italic>.<italic>e</italic>., <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> V </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> V </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since <inline-formula><mml:math><mml:mi> υ </mml:mi></mml:math></inline-formula> can be chosen arbitrarily, as long as it is a value of <inline-formula><mml:math><mml:mi> V </mml:mi></mml:math></inline-formula> greater than <inline-formula><mml:math><mml:mi> p </mml:mi></mml:math></inline-formula> , we have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> V </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Hence, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></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:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <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> .</p>
      <p>From (14), there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> H </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow><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:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> H </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that, for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Z </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies </p>
      <disp-formula id="FD29">
        <label>(15)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>max</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <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:munder>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mi>V</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:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>max</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <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:munder>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <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:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>max</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <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:munder>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mo>″</mml:mo>
              </mml:msup>
              <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:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>5) Denote <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi> inf </mml:mi></mml:mrow><mml:mi> Z </mml:mi></mml:munder><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then (15) and (2) deduce that there exists a function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><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: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:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <disp-formula id="FD30">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <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:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>c</mml:mi>
            <mml:mo>→</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>c</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Taking the limit <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:mo> + </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in (14), we have</p>
      <disp-formula id="FD31">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>G</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <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:mrow>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>for</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <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:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>p</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Therefore, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≡ </mml:mo><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><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:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Clearly, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><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:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies (15) and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><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:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>6) Next, we show that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><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:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Otherwise, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><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:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for some <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Denote <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi> max </mml:mi></mml:mrow><mml:mtext></mml:mtext></mml:munder><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> G </mml:mi><mml:mi> V </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> G </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> : </mml:mo><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:mo> , </mml:mo><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><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:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Consider (14) with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi> min </mml:mi></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:munder></mml:mrow></mml:math></inline-formula><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi> exp </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><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:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>First, we prove that</p>
      <disp-formula id="FD32">
        <label>(16)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <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:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <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:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>for</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <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:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>In fact, the first inequality is true on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mrow><mml: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> . The second inequality holds on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for some small <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Set <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi> sup </mml:mi></mml:mrow><mml:mtext></mml:mtext></mml:munder><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mtext> the second inequality holds on </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then (16) is proved. If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then</p>
      <disp-formula id="FD33">
        <label>(17)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <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:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Set <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> s </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:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><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:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then, on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ζ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> lies between <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><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:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 5 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msub><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:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <disp-formula id="FD34">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mo>˜</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mo>'</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>s</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>G</mml:mi>
              <mml:mi>V</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>ζ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mover accent="true">
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mo>˜</mml:mo>
            </mml:mover>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>G</mml:mi>
              <mml:mi>c</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <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:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <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:msub>
              <mml:mi>δ</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> exp </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , in contradiction with (17). Therefore, (16) holds.</p>
      <p>Repeating the above discussion on [0, 1], we have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , that is, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><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:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Z </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which contradicts the definition of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Therefore, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><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:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and so the pair <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </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:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≡ </mml:mo><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><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:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the unique solution of (11).</p>
      <p>7) Now, we prove that (12) holds. Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is 1-periodic, for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> υ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> min </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> max </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 5 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 5 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> υ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 5 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then, at this point <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo></mml:mo><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have</p>
      <disp-formula id="FD35">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msqrt>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msqrt>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>sin</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mo>′</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msqrt>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>v</mml:mi>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>(</mml:mo>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                            <mml:mo>−</mml:mo>
                                            <mml:mi>v</mml:mi>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mo>)</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mi>α</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msqrt>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                              <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:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>v</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mi>H</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>⋅</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                              <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:mrow>
                        <mml:msqrt>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>v</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>tan</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msqrt>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>that is, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> υ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> min </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> max </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be chosen arbitrarily, we have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub><mml:munder><mml:mrow><mml:mi> max </mml:mi></mml:mrow><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:munder><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </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:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Similarly, one can show that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi></mml:msub><mml:munder><mml:mrow><mml:mi> min </mml:mi></mml:mrow><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:munder><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </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:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p><bold>Lemma 4.</bold><italic>For any given</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>satisfying</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>t</italic><italic>here</italic><italic>exists a unique</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>such that the corresponding unique solution of</italic>(11),<italic>that is</italic>,<italic>the pair</italic></p>
      <disp-formula id="FD36">
        <label>(18)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>c</mml:mi>
              <mml:mo>*</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>α</mml:mi>
              <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:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>satisfies</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <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> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><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:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </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> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .<italic>Hence</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is</italic><italic>the unique solution of</italic>(9).</p>
      <p><italic><bold>Proof</bold></italic>. For any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , recall the solution of (11) is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≡ </mml:mo><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Let <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></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:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we need to prove that there exists a unique <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></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:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>1) By (12), we have</p>
      <disp-formula id="FD37">
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>H</mml:mi>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:msqrt>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>tan</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msqrt>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <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:msub>
                              <mml:mi>H</mml:mi>
                              <mml:mi>M</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:munder>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>min</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <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:munder>
                            <mml:msqrt>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>s</mml:mi>
                                    <mml:mo>,</mml:mo>
                                    <mml:mi>p</mml:mi>
                                    <mml:mo>,</mml:mo>
                                    <mml:mi>α</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:mn>1</mml:mn>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>(</mml:mo>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mi>s</mml:mi>
                                            <mml:mo>,</mml:mo>
                                            <mml:mi>p</mml:mi>
                                            <mml:mo>,</mml:mo>
                                            <mml:mi>α</mml:mi>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mo>)</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>tan</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msqrt>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mtd>
                        <mml:mtd columnalign="left">
                          <mml:mrow>
                            <mml:mtext>when</mml:mtext>
                            <mml:mtext>
                               
                            </mml:mtext>
                            <mml:munder>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>min</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <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:munder>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                            <mml:mi>，</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mtd>
                      </mml:mtr>
                      <mml:mtr columnalign="left">
                        <mml:mtd columnalign="left">
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>H</mml:mi>
                              <mml:mi>M</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mi>tan</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mtd>
                        <mml:mtd columnalign="left">
                          <mml:mrow>
                            <mml:mtext>when</mml:mtext>
                            <mml:mtext>
                               
                            </mml:mtext>
                            <mml:munder>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>min</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <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:munder>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mo>,</mml:mo>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>≤</mml:mo>
                            <mml:mn>0.</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mtd>
                      </mml:mtr>
                    </mml:mtable>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The second inequality is impossible when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Hence, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><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> min </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by the first inequality. This means that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p>When <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , by (12) we know that </p>
      <disp-formula id="FD38">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mi>m</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:msqrt>
              <mml:mrow>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>max</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <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:munder>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>tan</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msqrt>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>c</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>H</mml:mi>
              <mml:mi>M</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mi>tan</mml:mi>
            <mml:mi>α</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , it follows that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mi> max </mml:mi></mml:mrow><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:munder><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Clearly, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo></mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:menclose notation="updiagonalstrike"><mml:mo> ≡ </mml:mo></mml:menclose><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , hence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . In fact, if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≡ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mi> sin </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . So <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </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> c </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> sin </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the periodic traveling wave of (3), but <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </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> c </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> sin </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> does</p>
      <p>not satisfy (4).</p>
      <p>2) Denote <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Using the notation <inline-formula><mml:math><mml:mi> μ </mml:mi></mml:math></inline-formula> in the proof of Lemma 2, we have</p>
      <disp-formula id="FD39">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:msub>
                <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:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>⋅</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <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:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mover accent="true">
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mo>¯</mml:mo>
                            </mml:mover>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mover accent="true">
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mo>¯</mml:mo>
                            </mml:mover>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mover accent="true">
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mo>¯</mml:mo>
                            </mml:mover>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>s</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:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>μ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mover accent="true">
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mo>¯</mml:mo>
                            </mml:mover>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mi>μ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>μ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mover accent="true">
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mo>¯</mml:mo>
                            </mml:mover>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>μ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mover accent="true">
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mo>¯</mml:mo>
                            </mml:mover>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                <mml:mn>0.</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The above two assertions imply that there exists a unique <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></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> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> defined by (18) is the unique solution of (9) and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><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:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </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> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <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> .</p>
      <p><bold>Lemma</bold><bold>5.</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>be the unique solution obtained in Lemma</italic>4,<italic>then</italic>(10) <italic>holds</italic>.</p>
      <p><italic><bold>Proof</bold></italic><bold>.</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <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> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><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:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </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> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> imply that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi> min </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> s </mml:mtext><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:munder><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mtext> max </mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> s </mml:mtext><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:munder><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Hence, (10) follows from (12).</p>
      <p><italic><bold>Proof of Theorem</bold></italic><bold>1.</bold> From Theorem 2 and Lemma 2, we easily obtain that Problem (9) has a unique solution <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and (10) holds. Let</p>
      <disp-formula id="FD40">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>*</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ψ</mml:mi>
                  <mml:mo>*</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                      <mml:mo>*</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msup>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mo>*</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>*</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>c</mml:mi>
              <mml:mo>*</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>By using Lemma 1, it is easy to check that</p>
      <disp-formula id="FD41">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mo>*</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ψ</mml:mi>
                  <mml:mo>*</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                      <mml:mo>*</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>c</mml:mi>
              <mml:mo>*</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mi>t</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -periodic in <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -periodic in <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> . From the discussion in Section 2, we follow that Equation (3) has a unique periodic traveling wave <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> φ </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> H </mml:mi><mml:mi> M </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
    </sec>
    <sec id="sec4">
      <title>Acknowledgements</title>
      <p>The author is grateful to the referees for helpful suggestions.</p>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1">
        <label>1.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Taylor, J.E., Cahn, J.W. and Handwerker, C.A. (1992) Geometric Models of Crystal Growth. <italic>Acta</italic><italic>Metallurgica</italic><italic>et</italic><italic>Materialia</italic>, 40, 1443-1474. https://doi.org/10.1016/0956-7151(92)90090-2 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0956-7151(92)90090-2</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/0956-7151(92)90090-2">https://doi.org/10.1016/0956-7151(92)90090-2</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Taylor, J.E.</string-name>
              <string-name>Cahn, J.W.</string-name>
              <string-name>Handwerker, C.A.</string-name>
            </person-group>
            <year>1992</year>
            <article-title>Geometric Models of Crystal Growth</article-title>
            <source>Acta Metallurgica et Materialia</source>
            <volume>7151</volume>
            <issue>92</issue>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0956-7151(92)90090-2</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B2">
        <label>2.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="confproc">Lou, B. (2007) Traveling Wave Solutions of a Generalized Curvature Flow Equation in the Plane. <italic>Discrete and Continuous Dynamical Systems</italic>, 2007, 687-693. http://www.aimsciences.org/article/doi/10.3934/proc.2007.2007.687 <pub-id pub-id-type="doi">10.3934/proc.2007.2007.687</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3934/proc.2007.2007.687">https://doi.org/10.3934/proc.2007.2007.687</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="confproc">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Lou, B.</string-name>
            </person-group>
            <year>2007</year>
            <article-title>Traveling Wave Solutions of a Generalized Curvature Flow Equation in the Plane</article-title>
            <source>Discrete and Continuous Dynamical Systems</source>
            <volume>2007</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.3934/proc.2007.2007.687</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B3">
        <label>3.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Chou, K.S. and Zhu, X.P. (2001) The Curve Shortening Problem. Chapman &amp; Hall/CRC.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Chou, K.S.</string-name>
              <string-name>Zhu, X.P.</string-name>
            </person-group>
            <year>2001</year>
            <article-title>The Curve Shortening Problem</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B4">
        <label>4.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Ei, S.I. and Yanagida, E. (1993) Stability of Stationary Interfaces in a Generalized Mean Curvature Flow. <italic>Journal of the Faculty of Science</italic>, <italic>the University of Tokyo</italic>, 40, 651-661.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Ei, S.I.</string-name>
              <string-name>Yanagida, E.</string-name>
            </person-group>
            <year>1993</year>
            <article-title>Stability of Stationary Interfaces in a Generalized Mean Curvature Flow</article-title>
            <source>Journal of the Faculty of Science</source>
            <volume>40</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B5">
        <label>5.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Lou, B. (2004) Asymptotic Behavior of Spatially Inhomogeneous Mean Curvature Flows. <italic>Japan</italic><italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Industrial</italic><italic>and</italic><italic>Applied</italic><italic>Mathematics</italic>, 21, 279-287. https://doi.org/10.1007/bf03167583 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf03167583</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/bf03167583">https://doi.org/10.1007/bf03167583</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Lou, B.</string-name>
            </person-group>
            <year>2004</year>
            <article-title>Asymptotic Behavior of Spatially Inhomogeneous Mean Curvature Flows</article-title>
            <source>Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics</source>
            <volume>21</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf03167583</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B6">
        <label>6.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Lou, B. (2009) Periodic Traveling Waves of a Mean Curvature Flow Inheterogeneous Media. <italic>Discrete and Continuous Dynamical Systems</italic>, 24, 231-249. https://doi.org/10.3934/dcds.2009.25.231 <pub-id pub-id-type="doi">10.3934/dcds.2009.25.231</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3934/dcds.2009.25.231">https://doi.org/10.3934/dcds.2009.25.231</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Lou, B.</string-name>
            </person-group>
            <year>2009</year>
            <article-title>Periodic Traveling Waves of a Mean Curvature Flow Inheterogeneous Media</article-title>
            <source>Discrete and Continuous Dynamical Systems</source>
            <volume>24</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.3934/dcds.2009.25.231</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B7">
        <label>7.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Altschuler, S.J. and Wu, L.F. (1993) Convergence to Translating Solutions for a Class of Quasilinear Parabolic Boundary Problems. <italic>Mathematische Annalen</italic>, 295, 761-765. https://doi.org/10.1007/bf01444916 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf01444916</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/bf01444916">https://doi.org/10.1007/bf01444916</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Altschuler, S.J.</string-name>
              <string-name>Wu, L.F.</string-name>
            </person-group>
            <year>1993</year>
            <article-title>Convergence to Translating Solutions for a Class of Quasilinear Parabolic Boundary Problems</article-title>
            <source>Mathematische Annalen</source>
            <volume>295</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf01444916</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B8">
        <label>8.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Lou, B., Matano, H. and Nakamura, K.I. (2013) Recurrent Traveling Waves in a Two-Dimensional Saw-Toothed Cylinder and Their Average Speed. <italic>Journal of Differential</italic><italic>Equations</italic>, 255, 3357-3411. https://doi.org/10.1016/j.jde.2013.07.038 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jde.2013.07.038</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jde.2013.07.038">https://doi.org/10.1016/j.jde.2013.07.038</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Lou, B.</string-name>
              <string-name>Matano, H.</string-name>
              <string-name>Nakamura, K.I.</string-name>
            </person-group>
            <year>2013</year>
            <article-title>Recurrent Traveling Waves in a Two-Dimensional Saw-Toothed Cylinder and Their Average Speed</article-title>
            <source>Journal of Differential Equations</source>
            <volume>255</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jde.2013.07.038</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B9">
        <label>9.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Matano, H., Nakamura, K.I. and Lou, B. (2006) Periodic Traveling Waves in a Two-Dimensional Cylinder with Saw-Toothed Boundary and Their Homogenization Limit. <italic>Networks &amp; Heterogeneous Media</italic>, 1, 537-568. https://doi.org/10.3934/nhm.2006.1.537 <pub-id pub-id-type="doi">10.3934/nhm.2006.1.537</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3934/nhm.2006.1.537">https://doi.org/10.3934/nhm.2006.1.537</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Matano, H.</string-name>
              <string-name>Nakamura, K.I.</string-name>
              <string-name>Lou, B.</string-name>
            </person-group>
            <year>2006</year>
            <article-title>Periodic Traveling Waves in a Two-Dimensional Cylinder with Saw-Toothed Boundary and Their Homogenization Limit</article-title>
            <source>Networks &amp; Heterogeneous Media</source>
            <volume>1</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.3934/nhm.2006.1.537</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B10">
        <label>10.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Cai, J. and Lou, B. (2012) Convergence in a Quasilinear Parabolic Equation with Time Almost Periodic Boundary Conditions. <italic>Nonlinear Analysis</italic>: <italic>Theory</italic>, <italic>Methods &amp; Applications</italic>, 75, 6312-6324. https://doi.org/10.1016/j.na.2012.07.009 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2012.07.009</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.na.2012.07.009">https://doi.org/10.1016/j.na.2012.07.009</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Cai, J.</string-name>
              <string-name>Lou, B.</string-name>
              <string-name>Theory, M</string-name>
            </person-group>
            <year>2012</year>
            <article-title>Convergence in a Quasilinear Parabolic Equation with Time Almost Periodic Boundary Conditions</article-title>
            <source>Nonlinear Analysis: Theory</source>
            <volume>75</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2012.07.009</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B11">
        <label>11.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Altschuler, S.J. and Wu, L.F. (1994) Translating Surfaces of the Non-Parametric Mean Curvature Flow with Prescribed Contact Angle. <italic>Calculus of Variations and Partial Dif</italic><italic>ferential Equations</italic>, 2, 101-111. https://doi.org/10.1007/bf01234317 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf01234317</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/bf01234317">https://doi.org/10.1007/bf01234317</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Altschuler, S.J.</string-name>
              <string-name>Wu, L.F.</string-name>
            </person-group>
            <year>1994</year>
            <article-title>Translating Surfaces of the Non-Parametric Mean Curvature Flow with Prescribed Contact Angle</article-title>
            <source>Calculus of Variations and Partial Differential Equations</source>
            <volume>2</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf01234317</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B12">
        <label>12.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Guan, B. (1999) Mean Curvature Motion of Non-Parametric Hypersurfaces with Contact Angle Condition. American Mathematical Society.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Guan, B.</string-name>
            </person-group>
            <year>1999</year>
            <article-title>Mean Curvature Motion of Non-Parametric Hypersurfaces with Contact Angle Condition</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B13">
        <label>13.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Huisken, G. (1989) Non-parametric Mean Curvature Evolution with Boundary Conditions. <italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Differential</italic><italic>Equations</italic>, 77, 369-378. https://doi.org/10.1016/0022-0396(89)90149-6 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0022-0396(89)90149-6</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/0022-0396(89)90149-6">https://doi.org/10.1016/0022-0396(89)90149-6</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Huisken, G.</string-name>
            </person-group>
            <year>1989</year>
            <article-title>Non-parametric Mean Curvature Evolution with Boundary Conditions</article-title>
            <source>Journal of Differential Equations</source>
            <volume>0396</volume>
            <issue>89</issue>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0022-0396(89)90149-6</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B14">
        <label>14.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Ma, X.N., Wang, P.H. and Wei, W. (2018) Constant Mean Curvature Surfaces and Mean Curvature Flow with Non-Zero Neumann Boundary Conditions on Strictly Convex Domains. <italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Functional</italic><italic>Analysis</italic>, 274, 252-277. https://doi.org/10.1016/j.jfa.2017.10.002 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jfa.2017.10.002</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jfa.2017.10.002">https://doi.org/10.1016/j.jfa.2017.10.002</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Ma, X.N.</string-name>
              <string-name>Wang, P.H.</string-name>
              <string-name>Wei, W.</string-name>
            </person-group>
            <year>2018</year>
            <article-title>Constant Mean Curvature Surfaces and Mean Curvature Flow with Non-Zero Neumann Boundary Conditions on Strictly Convex Domains</article-title>
            <source>Journal of Functional Analysis</source>
            <volume>274</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jfa.2017.10.002</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B15">
        <label>15.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Andrews, B., Chow, B., Guenther, C. and Langford, M. (2020) Extrinsic Geometric Flows. American Mathematical Society. https://doi.org/10.1090/gsm/206 <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/gsm/206</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1090/gsm/206">https://doi.org/10.1090/gsm/206</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Andrews, B.</string-name>
              <string-name>Chow, B.</string-name>
              <string-name>Guenther, C.</string-name>
              <string-name>Langford, M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2020</year>
            <article-title>Extrinsic Geometric Flows</article-title>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/gsm/206</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B16">
        <label>16.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Lou, B. and Yuan, L. (2023) Translating Solutions of a Generalized Mean Curvature Flow in a Cylinder: I. Constant Boundary Angles. <italic>Journal</italic><italic>de</italic><italic>Mathématiques</italic><italic>Pures</italic><italic>et</italic><italic>Appliquées</italic>, 176, 102-137. https://doi.org/10.1016/j.matpur.2023.06.003 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matpur.2023.06.003</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.matpur.2023.06.003">https://doi.org/10.1016/j.matpur.2023.06.003</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Lou, B.</string-name>
              <string-name>Yuan, L.</string-name>
            </person-group>
            <year>2023</year>
            <article-title>Translating Solutions of a Generalized Mean Curvature Flow in a Cylinder: I</article-title>
            <source>Constant Boundary Angles. Journal de Mathématiques Pures et Appliquées</source>
            <volume>176</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matpur.2023.06.003</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>