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具有不可积数据的非齐次多孔介质方程:渐近行为

偏微分方程分析 2024-03-20 v1 泛函分析

摘要

我们研究 RN\mathbb{R}^N 中加权多孔介质方程的解在 t+t\to+\infty 时的渐近行为,其权重 ρ(x)\rho(x) 在空间无穷远处以亚临界幂次表现,即 γ[0,2)\gamma \in [0,2),类似于 xγ|x|^{-\gamma}。受 20 世纪 80 年代 Alikakos-Rostamian 和 Kamin-Ughi 关于无权重问题结果的启发,我们关注初始数据 u0(x)u_0(x) 相对于权重非全局可积且在无穷远处以 xα|x|^{-\alpha}α(0,Nγ)\alpha\in(0,N-\gamma))表现的解。在 ρ(x)=xγ\rho(x)=|x|^{-\gamma}u0(x)=xαu_0(x)=|x|^{-\alpha} 的特殊情况下,我们证明了 Barenblatt 型自相似解(即令人联想到通常的源型解)依然存在,尽管它们不再具有紧支集。此外,它们展现出一种转变现象,这对于无权重方程而言也是全新的。我们证明此类自相似解是原问题的吸引子,并且对于 p[1,)p\in[1,\infty),收敛在适当的加权 LpL^p 空间中全局发生;在权重满足某些温和附加正则性假设的情况下,甚至在 LinftyL^infty 中全局收敛。在我们利用的基本工具中,值得一提的是针对不可积数据的全局平滑效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.12854,
  title  = {An inhomogeneous porous medium equation with non-integrable data: asymptotics},
  author = {Matteo Muratori and Troy Petitt and Fernando Quirós},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.12854},
  year   = {2024}
}