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含非局部项的两物种趋化模型的渐近动力学

偏微分方程分析 2017-05-17 v3

摘要

本研究考虑以下具有非局部项的双物种抛物-抛物-椭圆型扩展吸引趋化系统 {ut=d1Δuχ1(uw)+u(a0a1ua2va3Ωua4Ωv),xΩvt=d2Δvχ2(vw)+v(b0b1ub2vb3Ωub4Ωv),xΩ0=d3Δw+ku+lvλw,xΩ \begin{cases} u_t=d_1\Delta u-\chi_1\nabla (u\cdot \nabla w)+u\left(a_0-a_1u-a_2v-a_3\int_{\Omega}u-a_4\int_{\Omega}v\right),\quad x\in \Omega \quad\cr v_t=d_2\Delta v-\chi_2\nabla (v\cdot \nabla w)+v\left(b_0-b_1u-b_2v-b_3\int_{\Omega}u-b_4\int_{\Omega}v\right),\quad x\in \Omega \quad\cr 0=d_3\Delta w+k u+lv-\lambda w,\quad x\in \Omega \quad\cr \end{cases} 在具有光滑边界的有界域 ΩRn(n1)\Omega \subset \mathbb{R}^n(n\ge1) 中满足齐次 Neuman 边界条件,其中 a0,b0,a1,a_0,b_0,\, \,a_1,b2 b_2 为正,a2,a3,a4,b1,b3,a_2,\, a_3, \, a_4, \, b_1,\, b_3,b4b_4 为实数。我们首先证明了各种显式参数区域下非负经典解的全局存在性。接下来,在对系数 ai,bi,di,l,k,λa_i,\, b_i,d_i,l,k,\lambda 和趋化敏感度 χi\chi_i 的一些进一步显式条件下,我们证明该系统存在唯一的全局渐近稳定的正常数稳态解。最后,我们还找到了系数 ai,bi,di,l,k,λa_i,\, b_i,d_i,l,k,\lambda 和趋化敏感度 χi\chi_i 的一些显式条件,在这些条件下发生竞争排斥现象,即当时刻趋于无穷时,其中一个物种灭绝而另一个达到其承载容量。使用最终比较法研究渐近行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.03235,
  title  = {Asymptotic dynamics in a two-species chemotaxis model with non-local terms},
  author = {Tahir Bachar Issa and Rachidi Bolaji Salako},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.03235},
  year   = {2017}
}