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Fully nonlinear, non-convex, second-order Hamilton-Jacobi 方程消失粘性近似的收敛率

偏微分方程分析 2025-09-16 v1

摘要

我们获得了时变、退化、且既非凹也非凸的Hamilton-Jacobi 方程的消失粘性近似的新的定量估计,其形式为tu+H(x,t,Du,D2u)=0\partial_t u+H(x,t,Du,D^2u)=0。我们使用完全非线性的、可能是退化的椭圆算子εF(x,t,D2u)\varepsilon F(x,t,D^2u)对该 PDE 进行近似。假设uCxαu\in C^\alpha_xu0Cηu_0\in C^\etaHCxβH\in C^\beta_x,且在梯度条目中具有幂增长γ\gamma,我们建立了收敛率为εmin{η2,β+γ(α1)β+γ(α1)+2α}\varepsilon^{\min\left\{\frac{\eta}{2},\frac{\beta+\gamma(\alpha-1)}{\beta+\gamma(\alpha-1)+2-\alpha}\right\}}。我们新颖的方法利用了粘性解的上/下凸组合的regularizing特性以及比较原理。我们也获得了显式常数,且不假设解或HH具有可微性。相同的方法为该方程的stationary 对偶方程以及具有 H"older 系数的传输方程提供了新的收敛率。

引用

@article{arxiv.2509.12144,
  title  = {Convergence rates for the vanishing viscosity approximation of fully nonlinear, non-convex, second-order Hamilton-Jacobi equations},
  author = {Alekos Cecchin and Alessandro Goffi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.12144},
  year   = {2025}
}