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一类不定次线性 Robin 问题的非负解 I:正性、精确重数及子连续统的存在性

偏微分方程分析 2019-09-15 v2

摘要

ΩRN\Omega\subset\mathbb{R}^{N} (N1N\geq1) 为光滑有界域,aC(Ωˉ)a\in C(\bar{\Omega}) 为变号函数,且 0q<10\leq q<1。我们研究 Robin 问题 \begin{cases} -\Delta u=a(x)u^{q} & \mbox{in $\Omega$},\ u\geq0 & \mbox{in $\Omega$},\ \partial_{\nu}u=\alpha u & \mbox{on $\partial \Omega$}, \end{cases} 其中 α[,)\alpha\in\lbrack-\infty,\infty),且 ν\nuΩ\partial\Omega 的单位外法向。由于缺乏强最大值原理结构,该问题可能有死核(dead core)解。然而,对于一大类权函数 aa,当 qq 接近于 11 时我们恢复了正性(positivity)性质,这极大地简化了解集的结构。该性质结合分岔分析以及适当的变量代换,使我们能对这类 qq 值给出如下精确性结果:(Pα)(P_{\alpha})α0\alpha\leq0 时有且仅有一个非平凡解,在 α>0\alpha>0 较小时有且仅有两个非平凡解,而在 α>0\alpha>0 较大时无此类解。在对 aa 作进一步假设的条件下,我们证明这些解位于一个子连续统上。这些结果部分依赖于(并推广了)我们先前的工作 \cite{KRQU16},其中考虑了 α=\alpha=-\infty(Dirichlet)和 α=0\alpha=0(Neumann)的情形。我们也得到了任意 q[0,1)q\in\left[ 0,1\right) 的一些结果。我们的方法主要结合了分岔技巧、上下解方法以及先验下界与上界。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.04019,
  title  = {Nonnegative solutions of an indefinite sublinear Robin problem I: positivity, exact multiplicity, and existence of a subcontinuum},
  author = {Uriel Kaufmann and Humberto Ramos Quoirin and Kenichiro Umezu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.04019},
  year   = {2019}
}