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非单调域中二次非线性系统的变分解的存在性

偏微分方程分析 2026-02-05 v2

摘要

对于 q(0,)q \in (0, \infty),我们考察二次非线性系统的 Cauchy-Dirichlet 问题:\n\begin{align*} \partial_t \big( |u|^{q-1}u \big) - \operatorname{div} \big( D_\xi f(x,u,Du) \big) = - D_u f(x,u,Du) \end{align*} 于边界为非圆柱域 ERn+1E \subset \mathbb{R}^{n+1} 中的问题。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) 为凸函数,且 ff 满足 pp - 阶 coercivity 条件(p(1,)p \in (1,\infty))。然而,我们不对 ff 施加上界增长条件。对于仅满足 Ln+1(E)=0\mathcal{L}^{n+1}(\partial E) = 0 的非单调域, 我们通过非线性形式的最小运动方法法证明存在变分解 uC0([0,T];Lq+1(E,RN))u \in C^{0}([0,T];L^{q+1}(E,\mathbb{R}^N))。此外,在对 EEff 施加额外假设及 pp - 阶增长条件后,我们证明 uq1u|u|^{q-1}uff 的对偶空间 (Vp,0(E))(V^{p,0}(E))^{\prime} 中具有弱时间导数,其中 Vp,0(E)Lp(0,T;W1,p(Ω,RN))V^{p,0}(E) \subset L^p(0,T;W^{1,p}(\Omega,\mathbb{R}^N)) 编码零边界值。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.00148,
  title  = {Existence of variational solutions to doubly nonlinear systems in nondecreasing domains},
  author = {Leah Schätzler and Christoph Scheven and Jarkko Siltakoski and Calvin Stanko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.00148},
  year   = {2026}
}

备注

This version is the Author Accepted Manuscript