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一般非柱形域中双重非线性系统变分解的存在性

偏微分方程分析 2026-02-05 v1

摘要

我们考虑如下形式的双重非线性系统的Cauchy-Dirichlet问题:\n\begin{align*}\n\partial_t \big( |u|^{q-1}u \big) - \operatorname{div} \big( D_\xi f(x,u,Du) \big) = - D_u f(x,u,Du)\n\end{align*}\n其中 q(0,)q \in (0, \infty),定义在有界非柱形区域 ERn+1E \subset \mathbb{R}^{n+1} 中。进一步,我们假设 xf(x,u,ξ)x \mapsto f(x,u,\xi) 可积,(u,ξ)f(x,u,ξ)(u,\xi) \mapsto f(x,u,\xi) 凸,且 ff 对某个 p>max{1,n(q+1)n+q+1}p>\max \big\{ 1,\frac{n(q+1)}{n+q+1} \big\} 满足 pp-增长和 pp-强制性条件。仅假设 Ln+1(E)=0\mathcal{L}^{n+1}(\partial E) = 0,我们证明了变分解 uL(0,T;Lq+1(E,RN))u \in L^\infty\big( 0,T;L^{q+1}(E,\mathbb{R}^N)\big) 的存在性。如果 EE 不收缩过快,我们证明对第一步构造的解 uuuq1u|u|^{q-1}u 承认分布时间导数。此外,在关于 EE 的适当条件下以及更严格的下界 p(n+1)(q+1)n+q+1p \geq \frac{(n+1)(q+1)}{n+q+1} 下,uu 关于时间是连续的。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.09617,
  title  = {Existence of variational solutions to doubly nonlinear systems in general noncylindrical domains},
  author = {Leah Schätzler and Christoph Scheven and Jarkko Siltakoski and Calvin Stanko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.09617},
  year   = {2026}
}