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随机与非自治 Fisher-KPP 方程的长时间行为。第二部分:过渡波前

偏微分方程分析 2018-06-12 v1

摘要

在当前这两篇论文的系列中,我们研究如下随机 Fisher-KPP 方程的长时间行为 ut=uxx+a(θtω)u(1u),xR,\eqno(1) u_t =u_{xx}+a(\theta_t\omega)u(1-u),\quad x\in\R, \eqno(1) 其中 ωΩ\omega\in\Omega(Ω,F,P)(\Omega, \mathcal{F},\mathbb{P}) 为给定概率空间,θt\theta_tΩ\Omega 上的遍历度量动力系统,且对每个 ωΩ\omega\in\Omegaa(ω)>0a(\omega)>0。我们也研究如下非自治 Fisher-KPP 方程的长时间行为, ut=uxx+a0(t)u(1u),xR,\eqno(2) u_t=u_{xx}+a_0(t)u(1-u),\quad x\in\R, \eqno(2) 其中 a0(t)a_0(t) 为正的局部 H"older 连续函数。在该系列的第一部分,我们研究了 (1) 与 (2) 的正平衡态稳定性与传播速度。在本系列第二部分,我们探究 (1) 与 (2) 的过渡波前的存在性与稳定性。我们首先研究 (1) 的过渡波前。在对 a(ω)a(\omega) 的适当假设下,我们证明 (1) 的具有最小平均速度大于或等于某常数 c\underline{c}^* 的随机过渡波前的存在性,以及 (1) 的具有最小平均速度小于 c\underline{c}^* 的随机过渡波前的不存在性。我们证明 (1) 的具有最小平均速度大于 c\underline{c}^* 的随机过渡波前的稳定性。注意在第一部分已证 c\underline{c}^* 为 (1) 传播速度的下确界。我们接着研究 (2) 的过渡波前的存在性与稳定性。未假设 a(ω)a(\omega)a0(t)a_0(t) 被某正常数上下界所界。文献中许多关于 Fisher-KPP 方程过渡波前的已有结果已推广至本文所考虑的一般情形。本文亦获得若干新结果。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.03508,
  title  = {Long time behavior of random and nonautonomous Fisher-KPP equations. Part II. Transition fronts},
  author = {Rachidi B. Salako and Wenxian Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.03508},
  year   = {2018}
}