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具有时空强迫项的半线性抛物系统的爆破与全局存在性

偏微分方程分析 2021-06-02 v1

摘要

我们研究具有时空强迫项的不均匀抛物系统变号解的局部存在性、有限时间爆破和全局存在性:utΔu=vp+tσw1(x),vtΔv=uq+tγw2(x),(u(0,x),v(0,x))=(u0(x),v0(x)), u_t-\Delta u =|v|^{p}+t^\sigma w_1(x),\, v_t-\Delta v =|u|^{q}+t^\gamma w_2(x),\, (u(0,x),v(0,x))=(u_0(x),v_0(x)), 其中t>0t>0xRNx\in \mathbb{R}^NN1N\geq 1p,q>1p,q>1σ,γ>1\sigma,\gamma>-1σ,γ0\sigma,\gamma\neq0w1,w2≢0w_1,w_2\not\equiv0,且u0,v0C0(RN)u_0,v_0\in C_0(\mathbb{R}^N)。对于有限时间爆破,在条件wiL1(RN)w_i\in L^1(\mathbb{R}^N)RNwi(x)dx>0\int_{\mathbb{R}^N} w_i(x)\,dx>0i=1,2i=1,2下讨论两种情况。即,若σ>0\sigma>0γ>0\gamma>0,我们证明所考虑系统的(温和)解(u,v)(u,v)在有限时间内爆破;而若σ,γ(1,0)\sigma,\gamma\in(-1,0),则当N2<max{(σ+1)(pq1)+p+1pq1,(γ+1)(pq1)+q+1pq1}\frac{N}{2}< \max\left\{\frac{(\sigma+1)(pq-1)+p+1}{pq-1},\frac{(\gamma+1)(pq-1)+q+1}{pq-1}\right\}时发生有限时间爆破。此外,若N2max{(σ+1)(pq1)+p+1pq1,(γ+1)(pq1)+q+1pq1}\frac{N}{2}\geq \max\left\{\frac{(\sigma+1)(pq-1)+p+1}{pq-1},\frac{(\gamma+1)(pq-1)+q+1}{pq-1}\right\}p>σγp>\frac{\sigma}{\gamma}q>γσq>\frac{\gamma}{\sigma},我们证明对于适当的初值和wiw_ii=1,2i=1,2,解是全局的。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.05526,
  title  = {Blow-up and global existence for semilinear parabolic systems with space-time forcing terms},
  author = {Ahmad Z. Fino and Mohamed Jleli and Bessem Samet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.05526},
  year   = {2021}
}