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退化化学趋势系统的全局良好可定性与平坦-隆起形状的平稳解:含阈值密度

偏微分方程分析 2026-04-10 v1

摘要

在光滑边界域 ΩRN\Omega \subset \mathbb{R}^N (NNN \in \mathbb{N}) 中,考虑具有体积填充效应的退化化学趋势系统的无-flux 初始-边界值问题:ut=(D(u,v)uh(u,v)v),vt=Δv+g(u,v),xΩ, t>0,u_t = \nabla \cdot (D(u,v) \nabla u - h(u,v) \nabla v), \quad v_t = \Delta v + g(u,v), \quad x \in \Omega, \ t>0, 其中假设满足 D(1,s)=0D(1,s)=0h(0,s)=h(1,s)=0h(0,s)=h(1,s)=0。初始数据 u0u_0v0v_0 具有适当的正则性,并满足 0u010\le u_0\le 1v00v_0\ge 0v0νΩ=0\nabla v_0 \cdot \nu|_{\partial \Omega} = 0。证明存在全局弱解使得 0u10\le u\le 1v0v\ge 0。此外,当 D(r,s)=D(r)D(r,s) = D(r) 对所有 r[0,1]r\in[0,1]s[0,)s\in[0,\infty) 成立,并在 DDhhgg 上施加额外条件时,展示具有质量守恒律 Ωu(x,t)dx=Ωu0(x)dx\int_\Omega u(x,t) \, dx = \int_\Omega u_0(x) \, dx 的全局弱解的唯一性。也在一维情形中构造了一个平坦-隆起形状的平稳解。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.07978,
  title  = {Global well-posedness and flat-hump-shaped stationary solutions for degenerate chemotaxis systems with threshold density},
  author = {Osuke Shibata and Tomomi Yokota},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.07978},
  year   = {2026}
}