<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20241031//EN" "JATS-journalpublishing1-4.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">jamp</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Journal of Applied Mathematics and Physics</journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2327-4379</issn>
      <issn pub-type="ppub">2327-4352</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Scientific Research Publishing</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.4236/jamp.2026.1410204</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">jamp-154894</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group>
          <subject>Article</subject>
        </subj-group>
        <subj-group>
          <subject>Physics</subject>
          <subject>Mathematics</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>Existence and Multiplicity of Solutions for Double Phase Problems with Indefinite Weight in ℝ N</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Li</surname>
            <given-names>Hailan</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="aff1"><label>1</label> College of Mathematics and Statistics, Northwest Normal University, Lanzhou, 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>14</volume>
      <issue>10</issue>
      <fpage>4197</fpage>
      <lpage>4217</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>30</day>
          <month>09</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>25</day>
          <month>10</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="published">
          <day>28</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/jamp.2026.1410204">https://doi.org/10.4236/jamp.2026.1410204</self-uri>
      <abstract>
        <p>In this paper, we study a class of double phase problems with indefinite weight: <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>−div(</p>
        <p>a(</p>
        <p>x</p>
        <p>)</p>
        <p>|</p>
        <p>∇u |</p>
        <p>p−2</p>
        <p>∇u+</p>
        <p>|</p>
        <p>∇u |</p>
        <p>q−2</p>
        <p>∇u</p>
        <p>)+V(</p>
        <p>x</p>
        <p>)</p>
        <p>| u |</p>
        <p>q−2</p>
        <p>u=K(</p>
        <p>x</p>
        <p>)f(</p>
        <p>u</p>
        <p>)  in </p>
        <p>ℝ</p>
        <p>N</p>
        <p>,</p>
        <p>where <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>N≥3</p>
        <p>, <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>1&lt;q&lt;N</p>
        <p>, <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>q&lt;p&lt;</p>
        <p>q</p>
        <p>*</p>
        <p>=</p>
        <p>Nq</p>
        <p>N−q</p>
        <p>, <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>a∈</p>
        <p>C</p>
        <p>0,α</p>
        <p>(</p>
        <p>ℝ</p>
        <p>N</p>
        <p>,[</p>
        <p>0,∞ )</p>
        <p>)</p>
        <p>, <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>a</p>
        <p>≡</p>
        <p>0</p>
        <p>, <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>α∈(</p>
        <p>0,1 ]</p>
        <p>, <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>V,K</p>
        <p>are nonnegative continuous functions and <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>f</p>
        <p>is a continuous function with a quasicritical growth. Using variational methods, we prove the existence of nontrivial solutions via the mountain pass theorem. In addition, employing the symmetric mountain pass theorem, we prove the existence of infinitely many solutions when the nonlinearity <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>f</p>
        <p>is odd, thereby enriching the multiplicity results for double phase problems in <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>ℝ</p>
        <p>N</p>
        <p>.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author-generated" xml:lang="en">
        <kwd>Double Phase Problem</kwd>
        <kwd>Indefinite Weight</kwd>
        <kwd>Variational Methods</kwd>
        <kwd>Critical Point Theory</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec1">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>In this paper, we study the following double phase problem with indefinite weight:</p>
      <disp-formula id="FD1">
        <label>(1.1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mtext>div</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <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:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>q</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>u</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:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mi>K</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>in</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>in</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>∈</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>D</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>ξ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> N </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> N </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> N </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> N </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup><mml:mo> , </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:menclose notation="updiagonalstrike"><mml:mo> ≡ </mml:mo></mml:menclose><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <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:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> K </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are nonnegative continuous functions, and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a continuous function with quasicritical growth.</p>
      <p>In recent years, quasilinear elliptic equations with nonstandard growth conditions have been widely applied in fields such as nonlinear elasticity, non-Newtonian fluids, strongly anisotropic materials, and phase transition theory. The study of such problems has long been an important direction in the fields of nonlinear partial differential equations and variational analysis, see [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>]. Among various problems with nonstandard growth, the double phase operator initially introduced and systematically investigated by Zhikov has attracted considerable attention, as it can characterize composite materials with both p-growth and q-growth behavior in [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>]. In 1986, he introduced the energy functional</p>
      <disp-formula id="FD2">
        <label>(1.2)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>↦</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∫</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>a</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <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:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <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:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which serves as a prototype for functionals whose ellipticity behavior changes according to the vanishing set of the coefficient <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we refer the reader to [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>]. This model describes strongly anisotropic materials, where the modulation coefficient <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> determines a composite material with two distinct power hardening exponents <inline-formula><mml:math><mml:mi> p </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> q </mml:mi></mml:math></inline-formula> . In this context, Zhikov discovered a gap phenomenon with further mathematical applications in homogenization theory.</p>
      <p>Li <italic>et al</italic>. [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>] investigated ground states for nonlinear Schrödinger equations in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> :</p>
      <disp-formula id="FD3">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>∈</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>H</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>weakened the standard Ambrosetti-Rabinowitz super-linear condition and relaxed the superlinear conditions of nonlinearities to guarantee ground states via Nehari manifold arguments. Later, Alves and Souto [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>] further studied Schrödinger equations with weighted nonlinearity <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> K </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and potentials vanishing at infinity in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> :</p>
      <disp-formula id="FD4">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mi>K</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>
                        </mml:mtext>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>in</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>in</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>∈</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>D</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> N </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the potentials <inline-formula><mml:math><mml:mi> V </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> K </mml:mi></mml:math></inline-formula> are nonnegative continuous functions, and the nonlinearity <inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfies the quasicritical growth condition. They proved the existence of positive ground state solutions via Hardy-type inequalities and variational arguments. However, the above works only deal with linear Laplace operator and nonnegative weight functions, and ignored the nonstandard growth induced by double phase diffusion.</p>
      <p>Ge <italic>et al</italic>. [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>] investigated double phase equations on bounded domains:</p>
      <disp-formula id="FD5">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mtext>div</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>q</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mi>λ</mml:mi>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>in</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>on</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> N </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> N </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> λ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , they derived the existence of infinitely many solutions via the fountain theorem, dual fountain theorem and Krasnoselskii’s genus theory. Furthermore, researchers have investigated double phase elliptic problems with indefinite weights in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and establish the existence and multiplicity of solutions.</p>
      <p>Liu and Dai [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>] studied multiplicity results for double phase problems in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> :</p>
      <disp-formula id="FD6">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mtext>div</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>q</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mo>∇</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>a</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>in</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>∈</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>ℋ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> N </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi> q </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:mfrac><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mfrac><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <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:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . After weakening the Ambrosetti-Rabinowitz condition, they obtained positive and negative ground state solutions as well as one sign-changing solution with a single sign transition. Meanwhile, they established the existence of infinitely many solutions for even functionals.</p>
      <p>Motivated by the above analysis, we discuss the existence and multiplicity results for the problem (1.1). Our primary difficulty of the problem (1.1) is the loss of compactness in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . To overcome this, we establish the compactness by applying the Alves’s some proof and complete relevant verification with Hardy-type inequalities together with variational methods. Furthermore, we establish the existence of infinitely many solutions via the symmetric mountain pass theorem.</p>
      <p>Let us now state the precise hypotheses to problem (1.1) and the main results. Throughout of this paper, we suppose that the potential <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> K </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> K </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfy the following conditions:</p>
      <p>(I) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> K </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∀ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> K </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>(II) If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> A </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a sequence of Borel sets such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> A </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , for all <inline-formula><mml:math><mml:mi> n </mml:mi></mml:math></inline-formula> and some <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then</p>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mtext> lim </mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> A </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> B </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi> K </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext> uniformly </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext> in </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℕ </mml:mi><mml:mo> . </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<italic>K</italic><sub>1</sub>)</p>
      <p>(III) One of the below conditions occurs:</p>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi> K </mml:mi><mml:mi> V </mml:mi></mml:mfrac><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<italic>K</italic><sub>2</sub>)</p>
      <p>or there is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> K </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><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:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi><mml:mo> . </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<italic>K</italic><sub>3</sub>)</p>
      <p>Related to the function <inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula> , we assume the following conditions:</p>
      <p>(<italic>f</italic><sub>1</sub>)</p>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mi> lim </mml:mi><mml:mi> sup </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> t </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if (<italic>K</italic><sub>2</sub>) holds,</p>
      <p>or</p>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mi> lim </mml:mi><mml:mi> sup </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:msup><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> t </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if (<italic>K</italic><sub>3</sub>) holds.</p>
      <p>(<italic>f</italic><sub>2</sub>) <inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula> has a quasicritical growth, that is</p>
      <disp-formula id="FD7">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>lim</mml:mi>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mo>*</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>(<italic>f</italic><sub>3</sub>) the cap <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ↦ </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> t </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a non-decreasing function in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and its primitive <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> is super-p-power at infinity, that is</p>
      <disp-formula id="FD8">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>lim</mml:mi>
                <mml:mi>sup</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>F</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>∞</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Now, we present the main results of this paper.</p>
      <p><bold>Theorem 1.1</bold><italic>Suppose that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>satisfies</italic>(<italic>f</italic><sub>1</sub>)<italic>-</italic>(<italic>f</italic><sub>3</sub>)<italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> K </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> K </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>, then problem</italic>(<italic>1.1</italic>)<italic>possesses a positive ground state solution.</italic></p>
      <p><bold>Theorem 1.2</bold><italic>Suppose that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>satisfies</italic>(<italic>f</italic><sub>1</sub>)<italic>-</italic>(<italic>f</italic><sub>3</sub>)<italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> K </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> K </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>, and that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>, then problem</italic>(<italic>1.1</italic>)<italic>admits infinitely many solutions with negative energy values.</italic></p>
      <p>This paper is organized as follows. Section 2 lists necessary preliminary results. Section 3 is devoted to prove the energy functional of problem (1.1) satisfying the Cerami condition, further obtain the existence of a positive solution. In Section 4, we prove the existence of infinite many solutions by the symmetric mountain pass theorem.</p>
    </sec>
    <sec id="sec2">
      <title>2. Preliminary Results</title>
      <p>This section first introduces some notations, and proves that the space <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a separable and uniformly convex Banach space. Similar to reference [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>], the space <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is given by</p>
      <disp-formula id="FD9">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>X</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>ξ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>endowed with the norm</p>
      <disp-formula id="FD10">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <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:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where</p>
      <disp-formula id="FD11">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>D</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>ξ</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>L</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                    <mml:mi>o</mml:mi>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>a</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <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:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </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>&lt;</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>the space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> D </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ξ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is defined as the completion of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> under the norm <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><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:mrow><mml:mi> ξ </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , see Proposition 2.18(ii) of [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>]. Furthermore, we will prove that <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is compactly embedded into the weighted Lebesgue space</p>
      <disp-formula id="FD12">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>L</mml:mi>
              <mml:mi>K</mml:mi>
              <mml:mi>s</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>is</mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>measurable</mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>and</mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Next we present the energy functional associated with problem (1.1) is given by</p>
      <disp-formula id="FD13">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <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:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thanks to the regularity assumptions imposed on <inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula> , we obtain <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and its Gateaux derivative is</p>
      <disp-formula id="FD14">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>J</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>a</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <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:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>for</mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>all</mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>It is easy to check that critical points of <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> are weak solutions of problem (1.1). Once that we intend to find positive solution, we will assume that</p>
      <disp-formula id="FD15">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Accordingly, there is a sequence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <disp-formula id="FD16">
        <label>(2.1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>J</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>→</mml:mo>
            <mml:mi>c</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>J</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>→</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> c </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the mountain pass level given by</p>
      <disp-formula id="FD17">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>c</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>inf</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>γ</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mtext>Γ</mml:mtext>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>max</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mi>J</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>γ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and construct the set</p>
      <disp-formula id="FD18">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>Γ</mml:mi>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>γ</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <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:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:mi>γ</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>γ</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>e</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The above sequence is the so-called Cerami sequence for <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> at level <inline-formula><mml:math><mml:mi> c </mml:mi></mml:math></inline-formula> , arguing as in Willem [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>].</p>
      <p>Now, we are ready to show our main results of continuous embedding theorem, see the reference [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>] for more details.</p>
      <p><bold>Lemma 2.1</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup><mml:mo> × </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>, and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mi> ξ </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>. Then, the embedding</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> ξ </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ↪<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is continuous.</italic></p>
      <p>As a consequence of Lemma 2.1 and Sobolev embedding in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> D </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> N </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have the following embedding result.</p>
      <p><bold>Lemma 2.2</bold><italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup><mml:mo> × </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>,</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mi> ξ </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>. Then, the embedding</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ξ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ↪<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ↪<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is continuous, for any</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>. Moreover, the embedding</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> D </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ξ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ↪<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> D </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ↪<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is continuous.</italic></p>
      <p>Next, we present some properties of space <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p><bold>Lemma 2.3</bold><italic>The space</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is a separable and uniformly convex Banach space.</italic></p>
      <p><italic>Proof.</italic> We first verify that <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is complete. Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a Cauchy sequence in <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> , then for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> N </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> m </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> N </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have</p>
      <disp-formula id="FD19">
        <label>(2.2)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>m</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>By the definition of <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> , we know that</p>
      <disp-formula id="FD20">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>m</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>m</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>ε</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD21">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>m</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>m</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>ε</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>By the completeness of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> D </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ξ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> D </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ξ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> D </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ξ </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we can extract a subsequence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></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:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> a.e. in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Therefore, by the Fatou’s Lemma and (2.2), we obtain</p>
      <disp-formula id="FD22">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                    <mml:mi>inf</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mi>k</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                    <mml:mi>inf</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mi>k</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> N </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then we get</p>
      <disp-formula id="FD23">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>lim</mml:mi>
                <mml:mi>inf</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>that is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Hence, the space <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is complete.</p>
      <p>Next, we prove that <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is uniformly convex. Fix <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> ε </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , by the following inequality (see [<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>])</p>
      <disp-formula id="FD24">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>a</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>a</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>for</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>a</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mi>b</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>we have</p>
      <disp-formula id="FD25">
        <label>(2.3)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mfrac>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mi>u</mml:mi>
                                            <mml:mo>+</mml:mo>
                                            <mml:mi>v</mml:mi>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mn>2</mml:mn>
                                        </mml:mfrac>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>(</mml:mo>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mfrac>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mi>u</mml:mi>
                                            <mml:mo>−</mml:mo>
                                            <mml:mi>v</mml:mi>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mn>2</mml:mn>
                                        </mml:mfrac>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mo>)</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mfrac>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mi>u</mml:mi>
                                          <mml:mo>+</mml:mo>
                                          <mml:mi>v</mml:mi>
                                        </mml:mrow>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                      </mml:mfrac>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mfrac>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mi>u</mml:mi>
                                          <mml:mo>−</mml:mo>
                                          <mml:mi>v</mml:mi>
                                        </mml:mrow>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                      </mml:mfrac>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mfrac>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>u</mml:mi>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:mi>v</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:mfrac>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mfrac>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>u</mml:mi>
                                      <mml:mo>−</mml:mo>
                                      <mml:mi>v</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:mfrac>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>v</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <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:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <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:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1.</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then we have</p>
      <disp-formula id="FD26">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Taking <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><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:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we obtain that</p>
      <disp-formula id="FD27">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>δ</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mi> q </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We can write</p>
      <disp-formula id="FD28">
        <label>(2.4)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                    <mml:mo>′</mml:mo>
                  </mml:msup>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>∇</mml:mo>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <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:mrow>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mstyle displaystyle="true">
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                      <mml:mi>N</mml:mi>
                                    </mml:msup>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>a</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>|</mml:mo>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                                          <mml:mi>u</mml:mi>
                                        </mml:mrow>
                                        <mml:mo>|</mml:mo>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mi>p</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mstyle>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mstyle displaystyle="true">
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                      <mml:mi>N</mml:mi>
                                    </mml:msup>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mrow>
                                      <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:mrow>
                                    <mml:mi>q</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mstyle>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mstyle displaystyle="true">
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                      <mml:mi>N</mml:mi>
                                    </mml:msup>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>V</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>|</mml:mo>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mo>|</mml:mo>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mi>q</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mstyle>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>In view of (2.4) and the reverse Minkowski inequality (see [<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>] Theorem 2.13), we deduce</p>
      <disp-formula id="FD29">
        <label>(2.5)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msup>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>′</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>′</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mfrac>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mfrac>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mfrac>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mfrac>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mfrac>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mfrac>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mfrac>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:mo>∇</mml:mo>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mfrac>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mfrac>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mfrac>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mfrac>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mo>−</mml:mo>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mfrac>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>|</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>|</mml:mo>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mfrac>
                                              <mml:mrow>
                                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                              </mml:mrow>
                                              <mml:mn>2</mml:mn>
                                            </mml:mfrac>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mo>|</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mfrac>
                                          <mml:mi>p</mml:mi>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mi>q</mml:mi>
                                            <mml:mo>−</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                          </mml:mrow>
                                        </mml:mfrac>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>|</mml:mo>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mfrac>
                                              <mml:mrow>
                                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                              </mml:mrow>
                                              <mml:mn>2</mml:mn>
                                            </mml:mfrac>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mo>|</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mfrac>
                                          <mml:mi>p</mml:mi>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mi>q</mml:mi>
                                            <mml:mo>−</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                          </mml:mrow>
                                        </mml:mfrac>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:msup>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>q</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>|</mml:mo>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mfrac>
                                              <mml:mrow>
                                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                              </mml:mrow>
                                              <mml:mn>2</mml:mn>
                                            </mml:mfrac>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mo>|</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>q</mml:mi>
                                        <mml:mo>′</mml:mo>
                                      </mml:msup>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>|</mml:mo>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mfrac>
                                              <mml:mrow>
                                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                                <mml:mo>∇</mml:mo>
                                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                              </mml:mrow>
                                              <mml:mn>2</mml:mn>
                                            </mml:mfrac>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mo>|</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>q</mml:mi>
                                        <mml:mo>′</mml:mo>
                                      </mml:msup>
                                    </mml:msup>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>q</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>|</mml:mo>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mfrac>
                                              <mml:mrow>
                                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                              </mml:mrow>
                                              <mml:mn>2</mml:mn>
                                            </mml:mfrac>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mo>|</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>q</mml:mi>
                                        <mml:mo>′</mml:mo>
                                      </mml:msup>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>|</mml:mo>
                                          <mml:mrow>
                                            <mml:mfrac>
                                              <mml:mrow>
                                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                              </mml:mrow>
                                              <mml:mn>2</mml:mn>
                                            </mml:mfrac>
                                          </mml:mrow>
                                          <mml:mo>|</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                      </mml:mrow>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>q</mml:mi>
                                        <mml:mo>′</mml:mo>
                                      </mml:msup>
                                    </mml:msup>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>q</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>By the following inequality (see [<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>])</p>
      <disp-formula id="FD30">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>a</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>q</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
            </mml:msup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>a</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>q</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
            </mml:msup>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mi>a</mml:mi>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>q</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>q</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>for</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>a</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mi>b</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>it follows from (2.5) that</p>
      <disp-formula id="FD31">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msup>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>′</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>′</mml:mo>
                      </mml:msup>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mstyle displaystyle="true">
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                      <mml:mi>N</mml:mi>
                                    </mml:msup>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>a</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>|</mml:mo>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                                          <mml:mi>u</mml:mi>
                                        </mml:mrow>
                                        <mml:mo>|</mml:mo>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mi>p</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mstyle>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mstyle displaystyle="true">
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                      <mml:mi>N</mml:mi>
                                    </mml:msup>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>a</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>|</mml:mo>
                                        <mml:mrow>
                                          <mml:mo>∇</mml:mo>
                                          <mml:mi>v</mml:mi>
                                        </mml:mrow>
                                        <mml:mo>|</mml:mo>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mi>p</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mstyle>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <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:mrow>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mo>∫</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <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:mi>q</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mstyle>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mstyle displaystyle="true">
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                      <mml:mi>N</mml:mi>
                                    </mml:msup>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>V</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>|</mml:mo>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mo>|</mml:mo>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mi>q</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mstyle>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mstyle displaystyle="true">
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:msup>
                                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                                      <mml:mi>N</mml:mi>
                                    </mml:msup>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>V</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mrow>
                                        <mml:mo>|</mml:mo>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                        <mml:mo>|</mml:mo>
                                      </mml:mrow>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mi>q</mml:mi>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mstyle>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1.</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then we have</p>
      <disp-formula id="FD32">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:msup>
                <mml:mi>q</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>q</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
            </mml:msup>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Taking <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><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:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we can get</p>
      <disp-formula id="FD33">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>δ</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Hence, the space <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is uniformly convex.</p>
      <p>Finally, we show that <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is separable in four steps.</p>
      <p><bold>Step 1:</bold> We establish the basic density property. The space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is dense in <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> ,<italic>i.e</italic>., every element in <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> can be approximated by mollifiers:</p>
      <disp-formula id="FD34">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mi>∞</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="true">¯</mml:mo>
                </mml:mover>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mo>⋅</mml:mo>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>‖</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>X</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>That is, for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists a sequence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> φ </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <disp-formula id="FD35">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>φ</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>→</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>Step 2:</bold> Proof of separability. Consider the map <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , defined by</p>
      <disp-formula id="FD36">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>T</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mo>∇</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mi>u</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi></mml:msup><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi></mml:msup><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mi> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> is an isometric embedding of <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> into the product space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> × </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , each of the weighted Lebesgue spaces <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is separable. Therefore their product is separable. Any subspace of a separable metric space is separable, and hence X is separable. The uniform convexity follows from the uniform convexity of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> together with the fact that the norm <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is equivalent to the product norm. This completes the proof.</p>
    </sec>
    <sec id="sec3">
      <title>3. Existence of Nontrivial Solutions</title>
      <p><bold>Proposition 3.1</bold>(<italic>Hardy-type inequality</italic>)<italic>Assume that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> K </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> K </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>hold. Then,</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is compactly embedded in</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> K </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>for all</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>if</italic>(<italic>K</italic><sub>2</sub>)<italic>holds. If</italic>(<italic>K</italic><sub>3</sub>)<italic>holds,</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>is compactly embedded in</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> K </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>.</italic></p>
      <p><italic>Proof.</italic> The proof will be made into two parts, we first derive the conclusion under condition (<italic>K</italic><sub>2</sub>), then handle the case for (<italic>K</italic><sub>3</sub>).</p>
      <p>Suppose (<italic>K</italic><sub>2</sub>) holds. Fix <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exist <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <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> such that</p>
      <disp-formula id="FD37">
        <label>(3.1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>K</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>m</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mi>K</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>χ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <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>Hence,</p>
      <disp-formula id="FD38">
        <label>(3.2)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mi>Q</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>A</mml:mi>
                    <mml:mo>∩</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>X</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where</p>
      <disp-formula id="FD39">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>Q</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mtext>*</mml:mtext>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and</p>
      <disp-formula id="FD40">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>A</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a sequence such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ⇀ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> , then there exists a constant <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfying</p>
      <disp-formula id="FD41">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </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:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mtext>*</mml:mtext>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℕ</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>this implies that the sequence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Q </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded. On the other hand, let</p>
      <disp-formula id="FD42">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>A</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>the last inequality implies that</p>
      <disp-formula id="FD43">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:msubsup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>A</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>A</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mtext>*</mml:mtext>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℕ</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>showing that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext> sup </mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> A </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Therefore, by virtue of (<italic>K</italic><sub>1</sub>), there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <disp-formula id="FD44">
        <label>(3.3)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>A</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>∩</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>ε</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>for</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>all</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℕ</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Now, (3.2) and (3.3) lead to</p>
      <disp-formula id="FD45">
        <label>(3.4)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:msubsup>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>A</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>∩</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <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:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℕ</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> K </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a continuous function, Sobolev embeddings imply that</p>
      <disp-formula id="FD46">
        <label>(3.5)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Combining (3.4) and (3.5), we have</p>
      <disp-formula id="FD47">
        <label>(3.6)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which gives</p>
      <disp-formula id="FD48">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>→</mml:mo>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>in</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>L</mml:mi>
              <mml:mi>K</mml:mi>
              <mml:mi>m</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>m</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>q</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>We now assume that (<italic>K</italic><sub>3</sub>) holds. First of all, it is important to observe that for any fixed <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the function</p>
      <disp-formula id="FD49">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>h</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>q</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>attains its minimum value <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where</p>
      <disp-formula id="FD50">
        <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:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>q</mml:mi>
                          <mml:mtext>*</mml:mtext>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Hence,</p>
      <disp-formula id="FD51">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mi>p</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>V</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>q</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
              <mml:mi>N</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Combining the last inequality with (<italic>K</italic><sub>3</sub>), for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </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:mi> p </mml:mi></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> r </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> sufficiently large, such that</p>
      <disp-formula id="FD52">
        <label>(3.7)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>K</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>s</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which implies</p>
      <disp-formula id="FD53">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </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:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                            <mml:mtext>*</mml:mtext>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </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:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>X</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a sequence such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ⇀ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> , there is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <disp-formula id="FD54">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mtext>*</mml:mtext>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℕ</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>consequently,</p>
      <disp-formula id="FD55">
        <label>(3.8)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℕ</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> K </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a continuous function, the Sobolev embeddings yield</p>
      <disp-formula id="FD56">
        <label>(3.9)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Combining (3.8) and (3.9), we obtain</p>
      <disp-formula id="FD57">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which implies</p>
      <disp-formula id="FD58">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>→</mml:mo>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>in</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>L</mml:mi>
              <mml:mi>K</mml:mi>
              <mml:mi>s</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Thus, we completes the proof of the proposition.</p>
      <p>The following lemma provides a key step for establishing the boundedness of the Cerami sequence given in (2.1).</p>
      <p><bold>Lemma 3.2</bold><italic>Assume that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>satisfies</italic>(<italic>f</italic><sub>1</sub>)<italic>-</italic>(<italic>f</italic><sub>3</sub>)<italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> K </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> K </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>. Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>be a sequence such that</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ⇀ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>in</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>. Then</italic></p>
      <disp-formula id="FD59">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and</p>
      <disp-formula id="FD60">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>Proof.</italic> We start the argument under condition (<italic>K</italic><sub>2</sub>). Given fixed <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there is <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> , the assumptions (<italic>f</italic><sub>1</sub>)-(<italic>f</italic><sub>3</sub>) yield that</p>
      <disp-formula id="FD61">
        <label>(3.10)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>K</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>F</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>K</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>m</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>for</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>all</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <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 Proposition 3.1,</p>
      <disp-formula id="FD62">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>→</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>then there is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <disp-formula id="FD63">
        <label>(3.11)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℕ</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded in <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> , there is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <disp-formula id="FD64">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mtext>*</mml:mtext>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Combining the last inequalities with (3.10) and (3.11),</p>
      <disp-formula id="FD65">
        <label>(3.12)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:mi>r</mml:mi>
                          <mml:mi>c</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <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:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℕ</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Now, if (<italic>K</italic><sub>3</sub>) holds, we employ the repeating the same arguments explored in the proof of Proposition 3.1. For sufficiently small <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , taking <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> large enough such that</p>
      <disp-formula id="FD66">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>K</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </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:mtext>all</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Hence,</p>
      <disp-formula id="FD67">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>K</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>F</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>F</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>F</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℝ</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>From (<italic>f</italic><sub>1</sub>) and (<italic>f</italic><sub>2</sub>), there are <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> verifying</p>
      <disp-formula id="FD68">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>K</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>F</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>I</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <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 display="inline"><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext> or </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus, for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have the following estimate</p>
      <disp-formula id="FD69">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mi>Q</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>A</mml:mi>
                    <mml:mo>∩</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>with</p>
      <disp-formula id="FD70">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>Q</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mtext>*</mml:mtext>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and</p>
      <disp-formula id="FD71">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>A</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Once that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded in <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> , there is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <disp-formula id="FD72">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:mtext>*</mml:mtext>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Thereby,</p>
      <disp-formula id="FD73">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>C</mml:mi>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>A</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>∩</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where</p>
      <disp-formula id="FD74">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>A</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Repeating the same arguments used in the proof of Proposition 3.1, it follows that</p>
      <disp-formula id="FD75">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>A</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>∩</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>→</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>as</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>→</mml:mo>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>∞</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and so, for <inline-formula><mml:math><mml:mi> n </mml:mi></mml:math></inline-formula> large enough</p>
      <disp-formula id="FD76">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:mi>r</mml:mi>
                          <mml:mi>c</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <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:mi>ε</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>To complete the proof, we need to verify that</p>
      <disp-formula id="FD77">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>However, this limit result can be derived via using the compactness lemma of Strauss ([<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>], Theorem A.I). Specifically, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a bounded domain, the sequence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> ∗ </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded. Assumption (<italic>f</italic><sub>2</sub>) together with almost everywhere convergence imply the required limit convergence.</p>
      <p>Next, we prove that the Cerami sequence sequence associated with (2.1) is bounded in <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p><bold>Lemma 3.3</bold><italic>The Cerami sequence</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>defined by</italic>(2.1)<italic>is bounded.</italic></p>
      <p><italic>Proof.</italic> Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfy <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mtext> max </mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We first show that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded from above. In fact, if either <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we are done. Thus, we can assume <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and so, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then,</p>
      <disp-formula id="FD78">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>J</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>p</mml:mi>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>H</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <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:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>H</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where</p>
      <disp-formula id="FD79">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>H</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>p</mml:mi>
            <mml:mi>F</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <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>We may assume <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> without loss of generality, the condition (<italic>f</italic><sub>3</sub>) implies that <inline-formula><mml:math><mml:mi> H </mml:mi></mml:math></inline-formula> is non-decreasing for each <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Hence,</p>
      <disp-formula id="FD80">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <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:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>H</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>J</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>o</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> converges, we conclude that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded from above.</p>
      <p>Now, we will prove that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded. For this purpose, suppose by contradiction that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and set <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we note that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded. Thus, after passing to a subsequence, we may assume that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ⇀ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> , as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the condition <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies that for each <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> τ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <disp-formula id="FD81">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>F</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mi>τ</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>for</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mi>ξ</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Thus, we have</p>
      <disp-formula id="FD82">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>o</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>J</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>a</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>∇</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>V</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>‖</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>‖</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mo>∩</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>{</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>≥</mml:mo>
                            <mml:mi>ξ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>}</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>τ</mml:mi>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>Ω</mml:mi>
                        <mml:mo>∩</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>{</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>|</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>≥</mml:mo>
                            <mml:mi>ξ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>}</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Ω </mml:mtext><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> w </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . By Fatou’s Lemma</p>
      <disp-formula id="FD83">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>τ</mml:mi>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>Ω</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>∀</mml:mo>
            <mml:mi>τ</mml:mi>
            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which is a contradiction.</p>
      <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . For each <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><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:mfrac><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><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> for <inline-formula><mml:math><mml:mi> n </mml:mi></mml:math></inline-formula> large enough. Hence</p>
      <disp-formula id="FD84">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>u</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>X</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>By Lemma 3.2</p>
      <disp-formula id="FD85">
        <label>(3.13)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>w</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>from where it follows that</p>
      <disp-formula id="FD86">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>lim</mml:mi>
                <mml:mi>inf</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mi>J</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>p</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>for</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>every</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>B</mml:mi>
            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which is a contradiction with the fact that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded from above.</p>
      <p>Next, we will prove that the functional <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfies the Cerami condition at the level <inline-formula><mml:math><mml:mi> c </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p><bold>Lemma 3.4</bold><italic>Let hypotheses</italic>(<italic>f</italic><sub>1</sub>)<italic>-</italic>(<italic>f</italic><sub>3</sub>)<italic>be satisfied. Then the functional</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>fulfills the Cerami condition.</italic></p>
      <p><italic>Proof.</italic> By Lemma 3.3, it follows that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded, up to some subsequence, we can assume that there is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <disp-formula id="FD87">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>⇀</mml:mo>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>in</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>X</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> o </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we can deduce</p>
      <disp-formula id="FD88">
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>that is</p>
      <disp-formula id="FD89">
        <label>(3.14)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>By Lemma 3.2,</p>
      <disp-formula id="FD90">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>then,</p>
      <disp-formula id="FD91">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD92">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>J</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>o</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD93">
        <label>(3.15)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Therefore, combining (3.14) and (3.15), we obtain</p>
      <disp-formula id="FD94">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>lim</mml:mtext>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>X</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msubsup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which implies that</p>
      <disp-formula id="FD95">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>→</mml:mo>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>in</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>X</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Consequently</p>
      <disp-formula id="FD96">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>J</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>c</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msup>
              <mml:mi>J</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Thus, the proof is completed.</p>
      <p>To verify that <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> has the geometric structure required by the mountain pass theorem, we need to introduce the following results.</p>
      <p><bold>Lemma 3.5</bold><italic>Let</italic><italic>f</italic><italic>satisfies</italic>(<italic>f</italic><sub>1</sub>)<italic>-</italic>(<italic>f</italic><sub>3</sub>)<italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> K </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> K </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>. The following properties are fulfilled for the functional</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>:</italic></p>
      <p>there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ρ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfying <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> ρ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p><italic>Proof.</italic> (i) If (<italic>K</italic><sub>2</sub>) holds, then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> K </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , by (<italic>f</italic><sub>1</sub>), we have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mfrac><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then, for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mfrac><mml:mi> q </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we can deduce</p>
      <disp-formula id="FD97">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <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:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>that is</p>
      <disp-formula id="FD98">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>J</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>C</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mi>α</mml:mi>
            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>J</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>If (<italic>K</italic><sub>3</sub>) holds, then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> K </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> ε </mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . In view of (<italic>f</italic><sub>1</sub>), we obtain <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Therefore, for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , combined with Lemma 2.2 and (3.7), we have</p>
      <disp-formula id="FD99">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <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:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:mi>r</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:mi>r</mml:mi>
                          <mml:mi>c</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:mi>r</mml:mi>
                          <mml:mi>c</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>q</mml:mi>
                                <mml:mtext>*</mml:mtext>
                              </mml:msup>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>q</mml:mi>
                                <mml:mtext>*</mml:mtext>
                              </mml:msup>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:mi>r</mml:mi>
                          <mml:mi>c</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </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:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>q</mml:mi>
                                <mml:mtext>*</mml:mtext>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                            <mml:mtext>*</mml:mtext>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                            <mml:mtext>*</mml:mtext>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>ε</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> sufficiently small with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then</p>
      <disp-formula id="FD100">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>J</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>ε</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msup>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mi>p</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>ε</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msup>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>:</mml:mo>
            <mml:mi>α</mml:mi>
            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>J</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Thus there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ρ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>(ii) It follows from (<italic>f</italic><sub>3</sub>) that, for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> M </mml:mi><mml:msup><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> p </mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then</p>
      <disp-formula id="FD101">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <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:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>M</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> sufficiently large and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we deduce <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> u </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> . Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> ρ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Hence, there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> ρ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>We are now ready to prove Theorem 1.1.</p>
      <p><italic>Proof of Theorem 1.1.</italic> By Lemma 3.3, any Cerami sequences of the functional <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> is bounded, by Lemma 3.4, <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfies the Cerami condition, and by Lemma 3.5, <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfies the mountain pass geometric structure. Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> J </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> implies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then the strong maximum principle for the double phase operator yields <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
    </sec>
    <sec id="sec4">
      <title>4. Existence of Infinitely Many Solutions</title>
      <p>In this section, we aim to prove the existence of infinitely many solutions of problem (1.1). More precisely, by using the symmetric mountain pass theorem (see [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>]), we obtain an unbounded sequence of critical values of the energy functional <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> . If, in addition, the corresponding critical values are negative, then the associated solutions have negative energy. This completes the proof of Theorem 1.2.</p>
      <p>First, by the assumption <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which implies that the associated energy functional <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> is even, so that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for every <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Furthermore, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </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> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>To prove Theorem 1.2, we will use the following symmetric mountain pass theorem of Rabinowitz [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>], which we explicitly state below for reference.</p>
      <p><bold>Proposition 4.1</bold>(<italic>symmetric mountain pass theorem</italic>[<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>])<italic>Let</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>be an infinite-dimensional real Banach space,</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>is even, satisfying</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false"> ( </mml:mo><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>condition, and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </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>. Suppose:</italic></p>
      <p>1. There exist constants <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ρ </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> α </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ρ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
      <p>2. For every finite-dimensional subspace <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><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> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Then <inline-formula><mml:math><mml:mi> I </mml:mi></mml:math></inline-formula> possesses an unbounded sequence of critical values.</p>
      <p>First, we state the following lemma, which will be needed in the sequel.</p>
      <p><bold>Lemma 4.2</bold><italic>Suppose that</italic>(<italic>f</italic><sub>1</sub>)<italic>-</italic>(<italic>f</italic><sub>3</sub>)<italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> K </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> K </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>are satisfied. Then for any finite dimensional subspace</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>we have</italic></p>
      <disp-formula id="FD102">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>J</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>→</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>∞</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>Proof.</italic> Suppose that for some sequence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that</p>
      <disp-formula id="FD103">
        <label>(4.1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>J</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>M</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>for</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>all</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mi>ℕ</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Write <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> , </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> then it is obvious that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we note that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is bounded. Since <inline-formula><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is finite dimensional, up to a subsequence, we may assume that</p>
      <disp-formula id="FD104">
        <label>(4.2)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>→</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mtext>in</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr columnalign="left">
                    <mml:mtd columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>→</mml:mo>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mtext>a</mml:mtext>
                        <mml:mtext>.e</mml:mtext>
                        <mml:mtext>.</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mtext>on</mml:mtext>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . It follows that there is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , such that</p>
      <disp-formula id="FD105">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mtext>meas</mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≥</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>ε</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Set <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup><mml:mo> : </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . For a.e. <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , from (4.2) we can easily see that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi> lim </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , let</p>
      <disp-formula id="FD106">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mtext>Ω</mml:mtext>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>A direct argument shows that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:msub><mml:mtext> Ω </mml:mtext><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> r </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℕ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> large enough. By (<italic>f</italic><sub>3</sub>), we have</p>
      <disp-formula id="FD107">
        <label>(4.3)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>A</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>‖</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>A</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>→</mml:mo>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>∞</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>as</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mo>→</mml:mo>
            <mml:mi>∞</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>If (<italic>K</italic><sub>2</sub>) holds, by (<italic>f</italic><sub>1</sub>) and (<italic>f</italic><sub>2</sub>), for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> small enough, and exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , such that</p>
      <disp-formula id="FD108">
        <label>(4.4)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>F</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>ε</mml:mi>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>q</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mi>ε</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>It then follows from (4.2)-(4.4), and by the assumption (I) and Fatou’s Lemma that</p>
      <disp-formula id="FD109">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>M</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>J</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>a</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>|</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                                      <mml:msub>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mi>n</mml:mi>
                                      </mml:msub>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>|</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:msub>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mi>n</mml:mi>
                                      </mml:msub>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mi>X</mml:mi>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>|</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>∇</mml:mo>
                                      <mml:msub>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mi>n</mml:mi>
                                      </mml:msub>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>|</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mi>q</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:msub>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mi>n</mml:mi>
                                      </mml:msub>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mi>X</mml:mi>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mo>∫</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                              <mml:mi>N</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>V</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>|</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:msub>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mi>n</mml:mi>
                                      </mml:msub>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>|</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mi>q</mml:mi>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:msub>
                                        <mml:mi>u</mml:mi>
                                        <mml:mi>n</mml:mi>
                                      </mml:msub>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mi>X</mml:mi>
                                <mml:mi>p</mml:mi>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>‖</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>‖</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mn>0</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mn>0</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>∞</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>q</mml:mi>
                          <mml:mo>*</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                    <mml:mi>inf</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mi>A</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>q</mml:mi>
                          <mml:mo>*</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mi>A</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:munder>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>lim</mml:mi>
                          <mml:mi>inf</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>→</mml:mo>
                          <mml:mi>∞</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:munder>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>If (<italic>K</italic><sub>3</sub>) holds, by (<italic>f</italic><sub>1</sub>) and (<italic>f</italic><sub>2</sub>), for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists <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:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> ε </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , such that</p>
      <disp-formula id="FD110">
        <label>(4.5)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>F</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>|</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>p</mml:mi>
            </mml:msup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mi>ε</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mtext>*</mml:mtext>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>By (4.2), (4.3), (4.5) and the assumption (I), combining (<italic>f</italic><sub>1</sub>) - (<italic>f</italic><sub>2</sub>) with Fatou’s Lemma, we obtain</p>
      <disp-formula id="FD111">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>M</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>J</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>u</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>q</mml:mi>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mn>0</mml:mn>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                    <mml:mi>sup</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>Ω</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mn>0</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>∞</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>q</mml:mi>
                          <mml:mo>*</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                    <mml:mi>inf</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mi>A</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>q</mml:mi>
                          <mml:mo>*</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mi>A</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:munder>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>lim</mml:mi>
                          <mml:mi>inf</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>→</mml:mo>
                          <mml:mi>∞</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:munder>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>F</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>u</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>u</mml:mi>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>|</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which implies that whether (<italic>K</italic><sub>2</sub>) or (<italic>K</italic><sub>3</sub>) holds, we all have a contradiction for <inline-formula><mml:math><mml:mi> ε </mml:mi></mml:math></inline-formula> sufficiently small. The proof of Lemma 4.2 is complete.</p>
      <p>In the following, we will prove that the functional <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> has the geometric property, which is needed by Proposition 4.1.</p>
      <p><bold>Lemma 4.3</bold><italic>Suppose that</italic>(<italic>f</italic><sub>1</sub>)<italic>-</italic>(<italic>f</italic><sub>3</sub>)<italic>and</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> K </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> K </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>are satisfied. Then the following results are satisfied for the functional</italic><inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula><italic>:</italic></p>
      <p>1. There exist constants <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ρ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ρ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
      <p>2. For every finite-dimensional subspace <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><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> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p><italic>Proof.</italic> (i) From the prove of Lemma 3.5 in Section 3, we know that <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfies the geometric condition (i) of the mountain pass theorem.</p>
      <p>(ii) For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> sufficiently large. By (<italic>f</italic><sub>3</sub>), we obtain that there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> M </mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> p </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msup><mml:mi> q </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then we have</p>
      <disp-formula id="FD112">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>∇</mml:mo>
                              <mml:mi>u</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <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:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>V</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mfrac>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>‖</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>M</mml:mi>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                          <mml:mi>N</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                            <mml:mi>u</mml:mi>
                            <mml:mo>|</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>p</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> p </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> sufficiently large, we deduce <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus for every finite-dimensional subspace <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><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> J </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ˜ </mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ‖ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ‖ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Therefore, all the assumptions of Proposition 4.1 are satisfied, so that problem (1.1) admits infinitely many solutions with negative energy in <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> . This completes the proof.</p>
      <p>Now, we are ready to prove Theorem 1.2.</p>
      <p><italic>Proof of Theorem 1.2.</italic> We know that <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfies the Cerami condition from Lemma 3.4. Thus, it follows from Lemma 4.3 that all conditions of Proposition 4.1 are satisfied. Namely, problem (1.1) possesses an unbounded sequence of critical values and hence infinitely many nontrivial solutions in <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> . If the additional negativity condition on the critical values is imposed, these solutions have negative energy.</p>
    </sec>
    <sec id="sec5">
      <title>5. Conclusion</title>
      <p>In this paper, we have studied a class of double phase elliptic problems with indefinite weight in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . By combining weighted compact embedding results with variational methods, we first established the boundedness of Cerami sequences and verified the Cerami condition for the associated energy functional. Using the mountain pass theorem, we obtained the existence of at least one nontrivial solution. Furthermore, when the nonlinearity <inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula> is odd, we applied the symmetric mountain pass theorem and proved the existence of an unbounded sequence of critical values, which yields infinitely many nontrivial solutions. The main difficulty caused by the lack of compactness in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> was overcome by Hardy-type inequalities and weighted embedding theorems. The results obtained here enrich the multiplicity theory for double phase problems with indefinite weights. It would be interesting to further study the regularity and asymptotic behavior of these solutions, as well as the case of variable exponents and more general double phase operators.</p>
    </sec>
    <sec id="sec6">
      <title>Funding</title>
      <p>National Natural Science Foundation of China (12401142).</p>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1">
        <label>1.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Cencelj, M., Rădulescu, V.D. and Repovš, D.D. (2018) Double Phase Problems with Variable Growth. <italic>Nonlinear Analysis</italic>, 177, 270-287. https://doi.org/10.1016/j.na.2018.03.016 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2018.03.016</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.na.2018.03.016">https://doi.org/10.1016/j.na.2018.03.016</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Cencelj, M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2018</year>
            <article-title>Double Phase Problems with Variable Growth</article-title>
            <source>Nonlinear Analysis</source>
            <volume>177</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2018.03.016</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B2">
        <label>2.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Colasuonno, F. and Squassina, M. (2016) Eigenvalues for double phase variational integrals. <italic>Annali di Matematica Pura ed Applicata</italic>, 195, 1917-1959. https://doi.org/10.1007/s10231-015-0542-7 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10231-015-0542-7</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10231-015-0542-7">https://doi.org/10.1007/s10231-015-0542-7</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Colasuonno, F.</string-name>
              <string-name>Squassina, M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2016</year>
            <article-title>Eigenvalues for double phase variational integrals</article-title>
            <source>Annali di Matematica Pura ed Applicata</source>
            <volume>195</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10231-015-0542-7</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B3">
        <label>3.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Ge, B. and Chen, Z.Y. (2019) Existence of Infinitely Many Solutions for Double Phase Problem with Sign-Changing Potential. <italic>Revista de la Real Academia de Ciencias Exactas</italic>, <italic>Físicas y Naturales</italic>, <italic>Serie A</italic><italic>Matemáticas</italic>, 113, 3185-3196. https://doi.org/10.1007/s13398-019-00684-7 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s13398-019-00684-7</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s13398-019-00684-7">https://doi.org/10.1007/s13398-019-00684-7</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Ge, B.</string-name>
              <string-name>Chen, Z.Y.</string-name>
              <string-name>Exactas, F</string-name>
              <string-name>Naturales, S</string-name>
            </person-group>
            <year>2019</year>
            <article-title>Existence of Infinitely Many Solutions for Double Phase Problem with Sign-Changing Potential</article-title>
            <source>Revista de la Real Academia de Ciencias Exactas</source>
            <volume>113</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s13398-019-00684-7</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B4">
        <label>4.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Liu, W. and Dai, G. (2018) Existence and Multiplicity Results for Double Phase Problem. <italic>Journal of Differential Equations</italic>, 265, 4311-4334. https://doi.org/10.1016/j.jde.2018.06.006 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jde.2018.06.006</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jde.2018.06.006">https://doi.org/10.1016/j.jde.2018.06.006</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Liu, W.</string-name>
              <string-name>Dai, G.</string-name>
            </person-group>
            <year>2018</year>
            <article-title>Existence and Multiplicity Results for Double Phase Problem</article-title>
            <source>Journal of Differential Equations</source>
            <volume>265</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jde.2018.06.006</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B5">
        <label>5.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Papageorgiou, N.S., Rădulescu, V.D. and Repovš, D.D. (2018) Double-Phase Problems with Reaction of Arbitrary Growth. <italic>Zeitschrift für angewandte Mathematik und Physik</italic>, 69, Article No. 108. https://doi.org/10.1007/s00033-018-1001-2 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00033-018-1001-2</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00033-018-1001-2">https://doi.org/10.1007/s00033-018-1001-2</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Papageorgiou, N.S.</string-name>
            </person-group>
            <year>2018</year>
            <article-title>Double-Phase Problems with Reaction of Arbitrary Growth</article-title>
            <source>Zeitschrift für angewandte Mathematik und Physik</source>
            <volume>69</volume>
            <elocation-id>No</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00033-018-1001-2</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B6">
        <label>6.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="confproc">Papageorgiou, N.S., Rădulescu, V.D. and Repovš, D.D. (2019) Double-Phase Problems and a Discontinuity Property of the Spectrum. <italic>Proceedings of the American Mathematical Society</italic>, 147, 2899-2910. https://doi.org/10.1090/proc/14466 <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/proc/14466</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1090/proc/14466">https://doi.org/10.1090/proc/14466</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="confproc">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Papageorgiou, N.S.</string-name>
            </person-group>
            <year>2019</year>
            <article-title>Double-Phase Problems and a Discontinuity Property of the Spectrum</article-title>
            <source>Proceedings of the American Mathematical Society</source>
            <volume>147</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/proc/14466</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B7">
        <label>7.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Perera, K. and Squassina, M. (2017) Existence Results for Double-Phase Problems via Morse Theory. <italic>Communications in Contemporary Mathematics</italic>, 20, Article ID: 1750023. https://doi.org/10.1142/s0219199717500237 <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/s0219199717500237</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1142/s0219199717500237">https://doi.org/10.1142/s0219199717500237</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Perera, K.</string-name>
              <string-name>Squassina, M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2017</year>
            <article-title>Existence Results for Double-Phase Problems via Morse Theory</article-title>
            <source>Communications in Contemporary Mathematics</source>
            <volume>20</volume>
            <fpage>175002</fpage>
            <elocation-id>ID</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/s0219199717500237</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B8">
        <label>8.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Rădulescu, V.D. (2019) Isotropic and Anisotropic Double-Phase Problems: Old and New. <italic>Opuscula Mathematica</italic>, 39, 259-279. https://doi.org/10.7494/opmath.2019.39.2.259 <pub-id pub-id-type="doi">10.7494/opmath.2019.39.2.259</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.7494/opmath.2019.39.2.259">https://doi.org/10.7494/opmath.2019.39.2.259</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <year>2019</year>
            <article-title>Isotropic and Anisotropic Double-Phase Problems: Old and New</article-title>
            <source>Opuscula Mathematica</source>
            <volume>39</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.7494/opmath.2019.39.2.259</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B9">
        <label>9.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Zhang, Q.H. and Rădulescu, V.D. (2018) Double Phase Anisotropic Variational Problems and Combined Effects of Reaction and Absorption Terms. <italic>Journal de Mathématiques Pures et Appliquées</italic>, 118, 159-203. https://doi.org/10.1016/j.matpur.2018.06.015 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matpur.2018.06.015</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.matpur.2018.06.015">https://doi.org/10.1016/j.matpur.2018.06.015</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Zhang, Q.H.</string-name>
            </person-group>
            <year>2018</year>
            <article-title>Double Phase Anisotropic Variational Problems and Combined Effects of Reaction and Absorption Terms</article-title>
            <source>Journal de Mathématiques Pures et Appliquées</source>
            <volume>118</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matpur.2018.06.015</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B10">
        <label>10.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Zhikov, V.V. (1986) Averaging of Functionals of the Calculus of Variations and Elasticity Theory. <italic>Izvestiya Akademii Nauk SSSR</italic>. <italic>Seriya Matematicheskaya</italic>, 50, 675-710.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Zhikov, V.V.</string-name>
            </person-group>
            <year>1986</year>
            <article-title>Averaging of Functionals of the Calculus of Variations and Elasticity Theory</article-title>
            <source>Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Seriya Matematicheskaya</source>
            <volume>50</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B11">
        <label>11.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Zhikov, V.V., Kozlov, S.M. and Oleínik, O.A. (1994) Homogenization of Differential Operators and Integral Functionals. Springer.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Zhikov, V.V.</string-name>
              <string-name>Kozlov, S.M.</string-name>
            </person-group>
            <year>1994</year>
            <article-title>Homogenization of Differential Operators and Integral Functionals</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B12">
        <label>12.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Zhikov, V.V. (1995) On Lavrentievs Phenomenon. <italic>Russian Journal of Mathematical Physics</italic>, 3, 249-269.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Zhikov, V.V.</string-name>
            </person-group>
            <year>1995</year>
            <article-title>On Lavrentievs Phenomenon</article-title>
            <source>Russian Journal of Mathematical Physics</source>
            <volume>3</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B13">
        <label>13.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Zhikov, V.V. (1997) On Some Variational Problems. <italic>Russian Journal of Mathematical Physics</italic>, 5, 105-116.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Zhikov, V.V.</string-name>
            </person-group>
            <year>1997</year>
            <article-title>On Some Variational Problems</article-title>
            <source>Russian Journal of Mathematical Physics</source>
            <volume>5</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B14">
        <label>14.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Baroni, P., Colombo, M. and Mingione, G. (2015) Harnack Inequalities for Double Phase Functionals. <italic>Nonlinear Analysis</italic>: <italic>Theory</italic>, <italic>Methods &amp; Applications</italic>, 121, 206-222. https://doi.org/10.1016/j.na.2014.11.001 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2014.11.001</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.na.2014.11.001">https://doi.org/10.1016/j.na.2014.11.001</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Baroni, P.</string-name>
              <string-name>Colombo, M.</string-name>
              <string-name>Mingione, G.</string-name>
              <string-name>Theory, M</string-name>
            </person-group>
            <year>2015</year>
            <article-title>Harnack Inequalities for Double Phase Functionals</article-title>
            <source>Nonlinear Analysis: Theory</source>
            <volume>121</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2014.11.001</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B15">
        <label>15.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Colombo, M. and Mingione, G. (2015) Bounded Minimisers of Double Phase Variational Integrals. <italic>Archive for Rational Mechanics and Analysis</italic>, 218, 219-273. https://doi.org/10.1007/s00205-015-0859-9 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00205-015-0859-9</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00205-015-0859-9">https://doi.org/10.1007/s00205-015-0859-9</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Colombo, M.</string-name>
              <string-name>Mingione, G.</string-name>
            </person-group>
            <year>2015</year>
            <article-title>Bounded Minimisers of Double Phase Variational Integrals</article-title>
            <source>Archive for Rational Mechanics and Analysis</source>
            <volume>218</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00205-015-0859-9</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B16">
        <label>16.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Wang, Z., Zeng, J. and Li, Y. (2006) Ground States of Nonlinear Schrödinger Equations with Potentials. <italic>Annales de l</italic>’ <italic>Institut Henri Poincaré C</italic>, <italic>Analyse non linéaire</italic>, 23, 829-837. https://doi.org/10.1016/j.anihpc.2006.01.003 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.anihpc.2006.01.003</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.anihpc.2006.01.003">https://doi.org/10.1016/j.anihpc.2006.01.003</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Wang, Z.</string-name>
              <string-name>Zeng, J.</string-name>
              <string-name>Li, Y.</string-name>
            </person-group>
            <year>2006</year>
            <article-title>Ground States of Nonlinear Schrödinger Equations with Potentials</article-title>
            <source>Annales de l’Institut Henri Poincaré C</source>
            <volume>23</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.anihpc.2006.01.003</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B17">
        <label>17.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Alves, C.O. and Souto, M.A.S. (2013) Existence of Solutions for a Class of Nonlinear Schrödinger Equations with Potential Vanishing at Infinity. <italic>Journal of Differential Equations</italic>, 254, 1977-1991. https://doi.org/10.1016/j.jde.2012.11.013 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jde.2012.11.013</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jde.2012.11.013">https://doi.org/10.1016/j.jde.2012.11.013</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Alves, C.O.</string-name>
              <string-name>Souto, M.A.S.</string-name>
            </person-group>
            <year>2013</year>
            <article-title>Existence of Solutions for a Class of Nonlinear Schrödinger Equations with Potential Vanishing at Infinity</article-title>
            <source>Journal of Differential Equations</source>
            <volume>254</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jde.2012.11.013</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B18">
        <label>18.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Ge, B., Lv, D. and Lu, J. (2019) Multiple Solutions for a Class of Double Phase Problem without the Ambrosetti-Rabinowitz Conditions. <italic>Nonlinear Analysis</italic>, 188, 294-315. https://doi.org/10.1016/j.na.2019.06.007 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2019.06.007</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.na.2019.06.007">https://doi.org/10.1016/j.na.2019.06.007</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Ge, B.</string-name>
              <string-name>Lv, D.</string-name>
              <string-name>Lu, J.</string-name>
            </person-group>
            <year>2019</year>
            <article-title>Multiple Solutions for a Class of Double Phase Problem without the Ambrosetti-Rabinowitz Conditions</article-title>
            <source>Nonlinear Analysis</source>
            <volume>188</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2019.06.007</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B19">
        <label>19.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Liu, W. and Dai, G. (2020) Multiplicity Results for Double Phase Problems in . <italic>Journal of Mathematical Physics</italic>, 61, Article 091508. https://doi.org/10.1063/5.0020702 <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/5.0020702</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1063/5.0020702">https://doi.org/10.1063/5.0020702</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Liu, W.</string-name>
              <string-name>Dai, G.</string-name>
            </person-group>
            <year>2020</year>
            <article-title>Multiplicity Results for Double Phase Problems in</article-title>
            <source>Journal of Mathematical Physics</source>
            <volume>61</volume>
            <elocation-id>091508</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/5.0020702</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B20">
        <label>20.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Opic, B. Kufner, A. (1990) and Hardy-Type Inequalities. Pitman Research Notes in Mathematics Series Vol. 219. Longman Scientific and Technical.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Opic, B.</string-name>
              <string-name>Kufner, A.</string-name>
            </person-group>
            <year>1990</year>
            <article-title>and Hardy-Type Inequalities</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B21">
        <label>21.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Crespo-Blanco, Á., Gasiński, L., Harjulehto, P. and Winkert, P. (2022) A New Class of Double Phase Variable Exponent Problems: Existence and Uniqueness. <italic>Journal of Differential Equations</italic>, 323, 182-228. https://doi.org/10.1016/j.jde.2022.03.029 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jde.2022.03.029</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jde.2022.03.029">https://doi.org/10.1016/j.jde.2022.03.029</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Harjulehto, P.</string-name>
              <string-name>Winkert, P.</string-name>
            </person-group>
            <year>2022</year>
            <article-title>A New Class of Double Phase Variable Exponent Problems: Existence and Uniqueness</article-title>
            <source>Journal of Differential Equations</source>
            <volume>323</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jde.2022.03.029</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B22">
        <label>22.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Willem, M. (1996) Minimax Theorems. Birkhäuser.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Willem, M.</string-name>
            </person-group>
            <year>1996</year>
            <article-title>Minimax Theorems</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B23">
        <label>23.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Gou, T. and Rădulescu, V.D. (2024) Non‐Autonomous Double Phase Eigenvalue Problems with Indefinite Weight and Lack of Compactness. <italic>Bulletin of the London Mathematical Society</italic>, 56, 734-755. https://doi.org/10.1112/blms.12961 <pub-id pub-id-type="doi">10.1112/blms.12961</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1112/blms.12961">https://doi.org/10.1112/blms.12961</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Gou, T.</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>Non‐Autonomous Double Phase Eigenvalue Problems with Indefinite Weight and Lack of Compactness</article-title>
            <source>Bulletin of the London Mathematical Society</source>
            <volume>56</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1112/blms.12961</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B24">
        <label>24.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Adams, R.A. and Fournier, J.J.F. (2003) Sobolev Spaces. Pure and Applied Mathematics Vol. 140. Academic Press.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Adams, R.A.</string-name>
              <string-name>Fournier, J.J.F.</string-name>
            </person-group>
            <year>2003</year>
            <article-title>Sobolev Spaces</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B25">
        <label>25.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Berestycki, H. and Lions, P.L. (1983) Nonlinear Scalar Field Equations, I Existence of a Ground State. <italic>Archive for Rational Mechanics and Analysis</italic>, 82, 313-345. https://doi.org/10.1007/bf00250555 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf00250555</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/bf00250555">https://doi.org/10.1007/bf00250555</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Berestycki, H.</string-name>
              <string-name>Lions, P.L.</string-name>
              <string-name>Equations, I</string-name>
            </person-group>
            <year>1983</year>
            <article-title>Nonlinear Scalar Field Equations, I Existence of a Ground State</article-title>
            <source>Archive for Rational Mechanics and Analysis</source>
            <volume>82</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf00250555</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B26">
        <label>26.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Rabinowitz, P. (1986) Minimax Methods in Critical Point Theory with Applications to Differential Equations. American Mathematical Society. https://doi.org/10.1090/cbms/065 <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/cbms/065</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1090/cbms/065">https://doi.org/10.1090/cbms/065</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Rabinowitz, P.</string-name>
            </person-group>
            <year>1986</year>
            <article-title>Minimax Methods in Critical Point Theory with Applications to Differential Equations</article-title>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/cbms/065</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>