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整体 Sobolev 不等式与退化 p-Laplacian 方程

偏微分方程分析 2018-01-30 v1

摘要

我们证明了一个局部的弱 Sobolev 不等式利用一族 pp-Laplacian 方程的存在性与正则性结果可推出整体 Sobolev 估计。给定 ΩRn\Omega\subset\mathbb{R}^n,令 ρ\rhoΩ\Omega 上的拟度量,QQ 为定义在 Ω\Omega 上的 n×nn\times n 半正定矩阵函数。对于开集 ΘΩ\Theta\Subset\Omega,我们给出充分条件以说明若局部弱 Sobolev 不等式 % (\fintBfpσdx)1pσC[r(B)\fintBQfpdx+\fintBfpdx]1p \Big(\fint_B |f|^{p\sigma}dx\Big)^\frac{1}{p\sigma} \leq C\Big[ r(B)\fint_B |\sqrt{Q}\nabla f|^pdx + \fint_B |f|^pdx\Big]^\frac{1}{p} 对某个 σ>1\sigma>1、所有球 BΘB\subset \Theta 以及函数 fLip0(Θ)f\in Lip_0(\Theta) 成立,则整体 Sobolev 不等式 (Θfpσdx)1pσC(ΘQf(x)pdx)1p \Big(\int_\Theta |f|^{p\sigma}dx\Big)^\frac{1}{p\sigma} \leq C\Big(\int_\Theta |\sqrt{Q}\nabla f(x)|^pdx\Big)^\frac{1}{p} 也成立。我们证明的核心在于证明 Dirichlet 问题 {\mxp,τu=φinΘu=0inΘ, \begin{cases} \mx_{p,\tau} u & = \varphi \text{in} \Theta \\ u & = 0 \text{in} \partial \Theta, \end{cases} 的解的存在性与有界性,其中 \mxp,τ\mx_{p,\tau} 是带零阶项的退化 pp-Laplacian 算子: \mxp,τu=div(Qup2Qu)τup2u. \mx_{p,\tau} u = \text{div}\Big(\big|\sqrt{Q} \nabla u\big|^{p-2}Q\nabla u\Big) - \tau |u|^{p-2}u.

关键词

引用

@article{arxiv.1801.09610,
  title  = {Global Sobolev inequalities and Degenerate P-Laplacian equations},
  author = {David Cruz-Uribe and Scott Rodney and Emily Rosta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.09610},
  year   = {2018}
}