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具有大无散漂移项的主特征值问题的渐近行为

偏微分方程分析 2026-01-21 v1

摘要

本文考虑以下具有大无散漂移项的主特征值问题:\n\begin{equation}\label{0.1} -\varepsilon\Delta \phi-2\alpha\nabla m(x)\cdot\nabla \phi+V(x)\phi=\lambda_\alpha \phi\ \,\ \text{in}\, \ H_0^1(\Omega),\tag{0.1} \end{equation}\n其中区域 ΩRN(N1)\Omega\subset \mathbb{R}^N (N\ge 1) 是有界且具有光滑边界 Ω\partial\Omega,常数 ε>0\varepsilon>0α>0\alpha>0 分别是扩散系数和漂移系数,m(x)C2(Ωˉ)m(x)\in C^{2}(\bar{\Omega})V(x)Cγ(Ωˉ) (0<γ<1)V (x)\in C^{\gamma}(\bar{\Omega})~(0<\gamma<1) 是给定的函数。对于一类无散漂移项,其中 mmΩ\Omega 中的调和函数且在 H01(Ω)H_{0}^{1}(\Omega) 中没有首次积分,我们证明了当 α+\alpha\rightarrow+\infty 时 (0.1) 的主特征对 (λα,ϕ)(\lambda_\alpha, \phi) 的收敛性,这解决了 [H. Berestycki, F. Hamel and N. Nadirashvili, CMP, 2005] 中提出的一个开放问题的特例。此外,我们进一步研究了当 α+\alpha\rightarrow+\infty 时 (0.1) 的主特征对 (λα,ϕ)(\lambda_\alpha, \phi) 的精细极限剖面,这展示了大无散漂移项对主特征对 (λα,ϕ)(\lambda_\alpha, \phi) 的可见影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.12342,
  title  = {Asymptotic Behavior of the Principal Eigenvalue Problems with Large Divergence-Free Drifts},
  author = {Yujin Guo and Yuan Lou and Hongfei Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.12342},
  year   = {2026}
}

备注

31 pages