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具有临界Hardy非线性的分数$p-Laplace系统:存在性与多重性

偏微分方程分析 2026-03-17 v3

摘要

ΩRd\Omega\subset\mathbb{R}^d为包含原点的有界开集,s(0,1)s\in(0,1)p(1,)p\in(1,\infty)。本文首先讨论以下类分数p-Laplace系统的存在性、非存在性及其基态解的性质:\n\n\begin{equation*}\n\left\{\begin{aligned}\n&(-\Delta_p)^s u= \frac{\alpha}{q} \frac{|u|^{\alpha-2}u|v|^{\beta}}{|x|^m} \ \text{在}\;\Omega,\\\n&(-\Delta_p)^s v= \frac{\beta}{q} \frac{|v|^{\beta-2}v|u|^{\alpha}}{|x|^m}\ \text{在}\;\Omega,\\\nu=v=0 \ \text{ 在 }\mathbb{R}^d\setminus\Omega, \end{aligned} \right\end{equation*}\n\n其中d>sp\alpha + \beta = qp \leq q \leq p_{s}^{*}(m),其中,其中p_{s}^{*}(m) = \frac{p(d-m)}{d-sp}0 \leq m \le sp。此外,我们建立了一个与该齐次系统方程组相关的浓度紧凑性原理。接下来,本文的主要目标是研究以下非齐次系统方程组:\n\n\begin{equation*}\n\left\{\begin{aligned}\n&(-\Delta_p)^s u = \eta |u|^{r-2}u + \gamma \frac{\alpha}{p_{s}^{*}(m)} \frac{|u|^{\alpha-2}u|v|^{\beta}}{|x|^m} \ \text{在}\;\Omega,\\\n&(-\Delta_p)^s v = \eta |v|^{r-2}v + \gamma \frac{\beta}{p^{*}_{s}(m)} \frac{|v|^{\beta-2}v|u|^{\alpha}}{|x|^m}\ \text{在}\;\Omega,\\\nu=v=0 \ \text{ 在 }\mathbb{R}^d\setminus\Omega, \end{aligned} \right\end{equation*}\n\n其中\eta, \gamma > 0为参数且为参数且p \leq r < p_{s}^{*}(0)。根据。根据\eta, \gamma的值,我们获得了一个能量最低的非半平凡解的存在性。进一步地,对于的值,我们获得了一个能量最低的非半平凡解的存在性。进一步地,对于m=0,我们证明上述问题至少有,我们证明上述问题至少有\text{cat}_{\Omega}({\Omega})$个非平凡解。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.19513,
  title  = {Fractional $p$-Laplace systems with critical Hardy nonlinearities: Existence and Multiplicity},
  author = {Nirjan Biswas and Paramananda Das and Shilpa Gupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.19513},
  year   = {2026}
}

备注

33 pages, comments are welcome