p-Laplacian方程组大解的存在性

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一维p-Laplacian方程多解的存在性

一维p-Laplacian方程多解的存在性
丰 富 了 以往 文 献 的一 些 结 论.
关键词 : alc n P—Lpai 算子 ; a 奇异 ; egt—Mii s Lge t la 定理 ; lm 锥
中 图 分 类 号 : 7 . O15 8 文 献 标 志 码 : A 文 章 编 号 :0 1— 3 5 2 1 )5— 65— 3 10 89 ( 00 0 0 3 0
I V I x∈P )又设 0 <d <a<b≤ c满足 : ( c; , ( ){ ∈P( a b , )>a , 1 ,,) ( }≠ 当 ∈

r 1
( )) (s J (u ( u ud 2 A ( =I ) s ) u ) ) ,() ut G, ( G ,a d s

t ) I l≤ }这里 0 <a <b易 知 P( ab o x ,l l b , ( , , ,) 是有 界 凸闭集. 下 面给 出本 文需 用到 的几 个 引理 . 引理 15( e gt —Miims 理 ) 设 : [ L ge t la 定 l

全连续 , 且存在非负连续凹泛 函o x , o x t )满足 t ) ( (
21 0 0年 9月
四川师范大学学报(自然科学版 )
Ju a o i unN r l nvri ( a rl c ne o r l f c a o i sy N t a Si c ) n Sh ma U e t u e
S p ., 0 0 e t 2 1 V 13 No 5 o | 3. .
第3 3卷
第5 期

维 P— al i 方程 多解 的存在 性 Lp c n aa
袁红秋 , 张绍康 , 康道坤
( 昭通师范高等专科学校 数学系, 云南 昭通 6 70 ) 5 00

具p-Laplacian算子的分数阶微分方程边值问题解的存在性

具p-Laplacian算子的分数阶微分方程边值问题解的存在性

具p-Laplacian算子的分数阶微分方程边值问题解的存在性微分方程理论是数学理论的重要组成部分,许多实际问题的模型都可以归结到微分方程,所以微分方程是数学理论联系实际问题研究的纽带.微分方程边值问题是微分方程理论研究中的一个基本问题,并且伴随着新问题的出现,许多新的研究方向由此形成.分数阶微分方程作为微分方程理论的推广,发展至今已有300多年的历史,特别是近几十年来,分数阶微分方程不断完善自身理论系统,以及其在物理、化学、生物、机械力学等不同学科领域已经得到广泛的实际应用.特别是关于具有p-Laplacian算子的分数阶微分方程边值问题的研究已引起了国内外学者的浓厚兴趣,并逐渐成为研究热点.本文主要研究具p-Laplacian算子的分数阶微分方程边值问题解的存在性,其中包括非线性微分方程、分数阶脉冲微分方程、分数阶时滞微分方程等情形,涉及解的存在性、唯一性、多解性等情况,给出了一些新的存在性结果.根据内容本文分为以下四章:第一章,概述分数阶微积分理论的历史背景和研究现状,具p-Laplacian算子的分数阶微分方程边值问题解的存在性的研究现状及研究意义,以及我们主要研究的工作.第二章,研究非线性微分方程共振多点边值问题解的存在性.利用Mawhin连续定理获得了该边值问题解的存在性的充分条件.第三章,研究脉冲分数阶微分方程的四点边值问题解的存在性.利用上下解方法以及单调迭代技巧,给出了边值问题解的存在性以及唯一性的充分条件.第四章,研究时滞分数阶微分方程边值问题多个正解存在性.函数f与xt的时滞有关,当非线性项f满足一定增长性条件时,利用Avery-Peterson不动点定理,得到边值问题在无穷区间上至少存在三个正解的结论。

p-Laplace方程解的存在性

p-Laplace方程解的存在性

硕士学位论文(高校教师)p-Laplace方程解的存在性 )(xEXISTENCE OF SOLUTIONS OF )p-LAPLACE EQUATION(x房维维哈尔滨工业大学2009年6月中图分类号:O175.2 学校代码:10213 UDC:517.9 密级:公开理学硕士学位论文(高校教师)(xp-Laplace方程解的存在性)硕士研究生: 房维维导 师: 付永强教授申 请 学 位: 理学硕士学 科: 基础数学所 在 单 位: 哈尔滨师范大学阿城学院答 辩 日 期: 2009年6月授予学位单位: 哈尔滨工业大学Classified Index: O175.2U.D.C: 517.9Dissertation for the Master Degree in ScienceEXISTENCE OF SOLUTIONS OFp-LAPLACE EQUATION(x)Candidate:Weiwei FangSupervisor:Prof. Yongqiang FuAcademic Degree Applied for:Master of ScienceSpecialty:Fundamental Mathematics Affiliation: Harbin Normal University AchengCollegeDate of Defence:June, 2009Degree-Conferring-Institution:Harbin Institute of Technology摘要对非标准增长条件的-Laplace 方程问题的研究是近年来发展起来的一个新的研究课题。

由于Laplace 方程和)(x p p -Laplace 方程的研究方法已经不再适用于-Laplace 方程, 所以目前对-Laplace 方程的研究只有很少的成果出现, 因此对这类问题的研究具有广泛的理论与实际意义。

对-Laplace 方程的研究, 有很多不同的方法。

带权的p-Laplacian非线性特征值问题解的存在性

带权的p-Laplacian非线性特征值问题解的存在性

摘要:该文利用变分方法讨论 了方程 一△p =A ()u 一 () ) +/ x ) "∈ ax ( )一 n ( 一 ( , ,t i
wd () 当 P≠ q时的可解性. Q, 其中 Q是 Ⅳ N 2 3 中的有界光滑区 ( ) 域, 权重函 数
ax ∈L ( )( 丙 _ 且 。z > 0 a . Q ,满足某些条件. () r , N而 ) Q r Ⅳ p () , - 于 , e
维普资讯
N. o6
林 丽 珊等 :带 权 的 pL pain非线性 特征 值 问题 解 的存在 性 -a lc a
97 9
> A) 对 应一个 【上正 的特 征 函数 1 ’ 【 nC ( ) 易 知 ( , ) (2 ) p 1, 1 2 ∈ 2 Q . () l , , ∈∑ , 1 2 显然 ∑ 包含两条平凡谱曲线 A × ×A, 1 , 1应用文献 [ 的定理 3 的结论易证 (. 式存 2 ] . 1 1) 2 在 第 一条 非 平凡 P l ui 曲线 . k谱 当 P≠q fx i 一0 ax = 1时 ,方 程 , (,) , () t二
ae ..于 Q.
当 P=q fx ) 且 (, =0时 ,方程 (.) 11 就转 化为 下列 方程
l:, \ 0 “

(. 1) 2
X ∈
2 .
E ={A ∈ , 程 (.) 非平 凡解 )叫做方 程 (. 的 F  ̄ (, 方 ) 12 有 1) 2 ui . k谱 当 = 时,上 述 的 F e ui k谱为 。 形如 (, ) 上 A A 的点 的集合 .其 中 为方程
关键词: - a lca ; p L pain 特征值问题 ;变分方法.

二阶p-Laplacian方程组奇异边值问题解的存在性

二阶p-Laplacian方程组奇异边值问题解的存在性
f 0 【 )=0 M 1 ( , ( )=0
r、 2 、 /
的研究 已有许 多结 果 .文 献 [— ] 出 了 问题 ( ) 非 线 性 项 不 具 有 奇 性 时 的存 在 性 结 果 ;文 献 ¨ 58 给 2当
收 稿 日期 : 0 11-9 2 1 —21 .
作 者 简 介 : 卫 敏 (9 8 ) 男 ,汉 族 ,硕 士 , 授 ,从 事 常 微 分 方 程 边 值 问题 的研 究 ,Emal w 87 2 l3 cn 胡 16 一 , 教 - i :h m60 0 @ 6 ・ o
胡卫 敏 蒋达 清 ,
( .伊犁师范学 院 数 学与统计学院应用数 学研 究所 , 1 新疆 伊 宁 85 0 ; 30 0 2 .东北师 范大学 数学与统计学 院 , 长春 102 ) 3 0 4
摘 要 :利用 Shu e 不 动 点原理 和 非 线性 LryShu e 抉 择 定理 建 立 了二 阶 pLpai cadr ea—cadr -al a e n方 程组 奇 异边值 问题解 的存 在 性和 有界 性. 关键 词 : 在 性 ;奇 异边值 问题 ;Shu e 不 动 点原理 ; ea—cadr 择定 理 存 cadr L r Shu e 抉 y
Ynn 3 00, i i, U g r u nm t R g。 , hn ; i g85 0 X nn2 c0lfMa e ts n ttts N r es N r a nvrt, h n cu 30 4 hn ) .ShD o t m i d Saii , ot at om lU i sy C agh n10 2 ,C ia ha c a sc h ei
a tr ai e t e r m . le n t h o e v

带有Neumann边界的类p-Laplace方程无穷多解存在性

带有Neumann边界的类p-Laplace方程无穷多解存在性

带有Neumann边界的类p-Laplace方程无穷多解存在性摘要讨论中有界光滑区域上的一类带有Neumann边界的类p-Laplace方程的无穷多解问题,其中,非线性项不必具有奇对称性,用寻找局部极小值的方法得到两列非负弱解,并且当非线性项在零点(无穷远点)振荡时,两列解按范数趋于零(趋于正无穷),同时对应的能量函数趋于零(趋于负无穷)。

关键词类p-Laplace算子;Neumann边界;局部极小值;无穷多解本文讨论如下带有Neumann边界的类p-Laplace方程的无穷多解问题:(1)其中是中具有光滑边界的有界区域,是的单位外法向量,.满足(2)记是标准的Sobolev空间,其等价范数可取为。

是方程(1)的弱解是指:对于任意的都有(3)成立。

求问题(1)的弱解可归结为求泛函(4)的临界点。

对于如下带有Dirichlet边界的p-Laplace方程:(5)的无穷多解问题(其中同上),,现有的结论和证明方法已比较多,文[1]已有详细阐述。

文[2]讨论了上的椭圆问题,用寻找局部极小值得到临界点的方法得到了无穷多群不变弱解.受此文的启发,本文用类似的方法讨论了问题(1),得到了两列具有不同性质的弱解,推广了边值的情形。

1条件及主要结论对和非线性项,我们提出以下的假设:(A1)映射是凸函数。

(A2)存在常数,使得。

(F1)。

且。

(F2)存在正实数列和,,使得,(F3)存在使得极限关于一致成立。

记我们的结果如下:定理1设条件(A1),(A2),(F1),(F2)和(F3)成立,且(6)则问题(1)有一列非负弱解,使得,并有,,相对于在零点附近的条件(F3),我们对提出在无穷远的条件为:存在使极限关于一致成立。

记,相应地有:定理2设条件(A1),(A2),(F1),(F2)和(F3)成立,且(7)则问题(1)有一列非负弱解使得,2预备性结果固定一个数,记,引理1: 在上有下界且下确界可在上达到。

证明:显然是中的凸集。

一类p-laplacian椭圆抛物型方程解的存在和唯一性

一类p-laplacian椭圆抛物型方程解的存在和唯一性

一类p-laplacian椭圆抛物型方程解的存在和唯一性本文将讨论一类p-laplacian椭圆抛物型方程的存在性和唯一性。

p-laplacian椭圆抛物型方程是一类形式为$u_{xx}+u_{yy}+p(x,y)u=f(x,y)$的非线性方程,其中$p(x,y)$是非负可积函数。

在定义域$\Omega$上,这个方程有可能有多个解,但我们需要证明方程在$\Omega$上只有一个解,即存在唯一性。

为了证明方程在$\Omega$上只有一个解,我们首先需要证明它在$\Omega$上存在解。

为此,我们可以使用拉普拉斯变换法,该方法把二阶偏微分方程转化为可以解决的线性方程组。

具体来说,我们可以把原方程的拉普拉斯变换后的形式写成:$$\int_{\Omega}\int_{\Omega} \hat{u}(x,y) (-\Delta+p(x,y))u(x,y)dxdy=\int_{\Omega}\int_{\Omega}\hat{f}(x, y)u(x,y)dxdy$$其中$\hat{u}$和$\hat{f}$分别是$u$和$f$的拉普拉斯变换。

由于$-\Delta+p(x,y)$是可积的,因此可以证明方程在$\Omega$上存在解。

接下来,我们需要证明方程在$\Omega$上只有一个解。

为此,我们可以采用变分法。

我们首先利用变分法将原方程转换成一个绝对最小值问题:$$\min \int_{\Omega}\left[\frac{1}{2}(u_{xx}+u_{yy})+p(x,y)u-f(x,y)\right]^2dxdy$$设$u_1$和$u_2$是方程的两个解,则有:$$\min \int_{\Omega}\left[\frac{1}{2}(u_{1xx}+u_{1yy})+p(x,y)u_1-f(x,y)\right]^2dxdy=\int_{\Omega}\left[\frac{1}{2}(u_{2xx}+u_{2yy})+p(x,y)u_2-f(x,y)\right]^2dxdy$$又因为$u_1$和$u_2$是方程的两个解,所以有:$$\int_{\Omega} \left[(u_{1xx}+u_{1yy})+p(x,y)u_1-f(x,y)\right]dxdy=\int_{\Omega}\left[(u_{2xx}+u_{2yy})+p(x,y)u_2-f(x,y)\right]dxdy$$从而可以得到$$\int_{\Omega} \left[(u_{1xx}+u_{1yy})-(u_{2xx}+u_{2yy})\right]dxdy=0$$这表明$u_1$和$u_2$在$\Omega$上的二阶偏微分是相等的,因此$u_1=u_2$,即方程在$\Omega$上只有一个解。

具p-Laplacian算子时滞微分方程边值问题解的存在唯一性

具p-Laplacian算子时滞微分方程边值问题解的存在唯一性

>o 使得 任意 的 ∈U,>T, 有 I f一l , t j 都 () i s I 。 E 为定 义在 ( 一ro )R) m ()<£令 [ ,o , 上的 所有 函数 z的集
合 , 且 z在 [ ,。 上连 续 可微 且 导数 连 续 有界 。E 是 一个 B n c 并 0。 ) a a h空 间 , 定义 其 范 数 l・l 为 I 一 I l £ I z
ma m x I () , pI f 1, x{ a z £ Is () )z∈E。 u z
一 r O : 手
引理 1 设 z ∈c( 一, c ) R) O o ) 的连续可 微 函数 , z是边值 问题 ( ) ( ) E ,o 上 的 [ . o , 为[ ,o 上 , 则 1~ 3在 0o )

个解 , 当且仅 当
f f, ()

一r f O, ≤ ≤
1翰。 ) f 。 ( ff t。 , ) ≥ d o
() 5
定理 1 假设
I t zI f(, ) ≤F(, l I ,f 2 ∈E ,o xc( 一r 0 , xR, , t I ,2I (, ) o o ) ) , [ , ] R)
J n 2 1 u . 02
具 一 a lc n算 子 时滞 微分 方 程 边 值 问题 L pai a 解 的存在 唯一 性
韦 煜明 , 王 勇 , 艳秋 , 唐 范江 华
( 广西 师 范 大 学 数学 科学 学 院 , 西 桂 林 5 1 0 ) 广 4 0 4

要 : 文 主 要研 究 无 穷 区 间上 具有 户 L pai 本 一al a c n算 子 的 时滞 微分 方 程 边 值 问题 解 的 存 在 性 和 唯 一 性 , 利用
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在 光滑 有界 区域 n R 和整 个 Q = R 空 间正 的
边 界爆 破 弱解 的存 在 性 。关 于有界 区域 上单个 方程
形 如
究 ,常用 的方 法有 不 动点 法 ,变 分 法 ,上 下 解 法 , 运用 山路 引理 等 。各类 方 法 各 有 其 特 殊 性 和 优 势 , 同时也 有 其 局 限 性 。关 于 椭 圆 型 P L pai —a l a c n方 程 的大解 ,国内外许 多学 者 已经 运用不 同的方 法进 行
引理 29 ( 个方 程 的上下解 原 理 ) l 单 椭 圆型方程 非线 性
』V “ M= (u ∈ N f( l ) m ) d1 i 一 “ R
d( i I v )=n “ ( )
() 1
d( i 1 v
l M , )=0 ∈R ( ) 一 )+ M , 4
讨论 R 上一类椭圆型方程组大解 的存在性及需 要满足的条件 。关键在于通过一组不等式 的可解性 ,寻求 可解 的 条件 ,从而得到方程组 大解存 在需要满足 的条件 ,即 ( P+1 ( —q ) < c a— ) e +1 b。
关键 词 :非线性椭圆型pLp c n -al i 方程组;比较原理;上下解;大解 aa
er lpi P L painss m i o t ie , hc a- a l t -a lc yt ba n d w i i ei c a e s n h s( p+1 ( q+1 b . ) e— )< c
Ke r : q a i n a li t La l ca s se ;we k c mpaio rn i l y wo ds u sl e r elp i P— p a i n y tm i c a o rs n p i c p e;s b—u e ou i n ; u s p r s l to s
∈ cR
2 上 的有 界 区 域 ,边 界 Q 光 滑 ,并 且 0是 ( , ) 0 ∞ )一 ( , ) 的 连 续 不 减 函 数 ,设 u , E 0∞ 。u
I( . Q),且对 任意 的非 负 函数 ∈ ( 满 足 Q)
在 有界 区域边 界大解 的存 在性 问题 。 在 上述文 献 中 ,虽然 研究 到非线 性方 程组解 的 问题 ,但 涉及 方程 组大解 问题 的研究 非常 少 。本 文
pLpai 方 程 组 大 解 的存 在 性 -al a cn
印 凡 成 ,王滕 滕 ,黄健 元
( . 河 海大 学理 学院 ,江 苏 南京 2 0 9 ; 1 10 8 2 .河 海大 学公共 管理 学院 ,江 苏 南京 2 0 9 ) 10 8
摘 要 :为了研究强耦合项的非线性椭圆型pLp c n - l i 方程组大解的存在性问题 ,文章运用上下解方法,主要 a aa
iv lV) m ); ∈ f ( 一 u= (M 1 d V i Q
l :∞ 加
其 中 P > 1Q c R , 的 问题 ,很 多学 者 都 有 研 究 ,
了研 究 。文献 [ ] 运用 上下 解 方法得 到 方程 1
并 有所 收获 。尤其 在 文献 [ ] 中 ,作 者 分 别证 明 3
lr e s l to s a g ou i n
对椭 圆 型 pL pai -alca n方 程 解 的 研 究 一 直 是 学 者们感 兴 趣 的 问题 , 已经 得 到 了大 量 深 刻 的 结果 。
有关 p L pain方程 在全 空 间 R -a lc a 上 解 的存 在 性 研
有 界 区域 时 ,大解 的存 在性 。当 P =2时 ,相 关 的 结 论 已在文 献 [ 5] 中得 到 。在 文 献 [ ] 中 , 4— 4 作 者着 重研究 了非 线性 方程 大解 存在 性 问题
fi 1 V“ dv J ( Vu )=m u () )

I: ∞


M , ≥0iR n
“ ) ( -} ,s l 。 ( , )— ∞ a —} 。 l
设 - , )是 定 义在 R ,关 于 是 Hi e 连 续 , 厂 “ ( t r l d
进一步假设存在函数 , ∈C;( 满足 l R) o

大解 的存在 性 问题 。其 中 1<P <N, 1<q<Ⅳ, , 0 6c e>0 m( , ( 是 R ,, , ) n ) 上 的非 负 为 整体 大 解 ,也称 整 体 爆 破
解。
引理 18 ( 比较 原 理 ) 设 n 是 R Ⅳ ≥ ¨ 弱 (
fi(1 Ml u : Hl , dv 一 ) , p m
}2 ) / q I =2 , ,
∈n cR
进行 了研究 。在 文献 [ ] 中 ,作 者 考虑 了下 面 不 5
含梯度 项 的方程 组
{ 【 d i( v1
定义 2 方 程 ( ) 的解 ( 1 )如果 满 足当 —
『i(1 / M + , , dv / 一 ) ¨ )=0 J l ,
l ) ( , Vv +g , )=0 q 一 ,
了方程 在 >P一1, =R Q 或 是 R 上 的有界 区域 ,以及 在 <P一1, =R n 或 Q 是 上 的
d ( V“ 一VM ,)=0 i 1 l )+ v ,
性 椭 圆型 方程
ER
的整体 解 。文献 [ ] 也 运用 上 下 解方 法 研 究 非 线 2
第5 卷 1
21 0 2年
第 4期
7月
中山大学学报 (自然科学版 )
A T S IN I R M N T R LU U I E ST TS S N A S N CA CE TA U A U A IM N V R IA I U Y T E I
V0_ 1 No 4 l5 .
J1 2 2 u. 01
如 果在 边界 Q 有 不等 式 。 “ 立 ,则 在 有 界 ≤ 成
解 不等 式组 的方式 ,结合 具体情 况 ,考虑 上下解 存 在时需 要满 足的条 件 ,研 究如 下无 界 区域 上强耦 合
项 的非 线性椭 圆 型 p L pai -a l a e n方程 组
区域 Q 上不 等式 M ≤ 也成 立 。 。
J u “ n - l
+n() J “沙 - ≤
将依 据 比较原 理 ,借 鉴 文献 [ ] 中单 个 方 程在 无 7
界 区域 上大解 存在性 问题 的上 下解方 法 ,通过 联立
J u I 0 + z n z 1 d J( ) " n V I I 2
组 以及 P ( )一a ] i L p c n方程 组 问题 也 有很 多 学 者 aa
n ) R ( 是 上 的 非 负 函数 ,指 数 0 E ( 1 0,),在 R 上 H le 连 续 ,函 数 对 ( ) ∈ C (  ̄d r , R )×
Cl ( I R )
中 山 大学 学 报 ( 自然 科 学 版 )
第5 1卷
dv 1 u 一 “ i( 1 )+A 1 I l u l = ( ) ( ) 一
( M ) , ∈Q =R , ( )
u≥ 0
dv I i(

vl Z q v

)≤ m( ) x ㈩
中图分 类号 :O 7.9 文 献标 志码 :A 1 2 5
文章编 号 : 59 67 2 1)0 — 05 0 02 — 59(02 4 0 — 5 4
E i e c f ag ouin f h u sie lpi P L pai ytm xs n eo r eS lt so eQ ain a El t ・ a lca S s t L o t l r i c n e
2 col f u l d ns a o ,H hi nvri , aj g2 9 , hn ) .S h o o bi A miirt n o a u iesy N ni 10 8 C i P c t i t n 0 a
Absr c t a t: Th u — u e o u in meh d i s d t e e r h t x se c flr e s l in ft e q a i e s b s p rs l t t o s u e o r s a c he e it n eo a g out so h u s— o o l a li tcP— p a i n s se wh c s e p ne t ̄. Th x se c n s f ce tc n iins o a g i relp i La l ca y t m i h i x o n i ne e e itn e a d u i n o d to f lr e i s l to so h u sln a l p i La lca y tm r ic s d.Th e on st sa ls e f ou i n ft e q a i e rel tcP— pa in s se a e d s use i i e k y p i ti o e tb ih a s to i e uaiis whih h v out n o g tt e s f ce tc nd t n . Th u c e tc n iin o u sln n q lte c a e s l i s t e h u i n o ii s o i o e s f in o d t ft q a i — i o he i
∈R
∈R
n 时 ,有 “ ∞ , 一 则称 ( )为方 程 ( ) 的大解 , 1 也称 爆破解 。如果 Q = R — a 也 就是 l l , Q 一
的正 的整 体解 的存在 性 。文 献 [ ] 中 ,作 者 研 究 6
了下 列非 线性 椭 圆型方程 组
{ 【 dv i(1
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