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关于由极小曲面方程外 Dirichlet 问题解构成的叶状结构之存在性

微分几何 2021-09-13 v2 偏微分方程分析

摘要

给定 Rn\mathbb{R}^{n} (n3n\geq3) 中具有 C2,αC^{2,\alpha} 边界的外区域 Ω\Omega,我们得到一族参数化解 uγC(Ω)u_{\gamma}\in C^{\infty}\left(\Omega\right) , γπ/2\left\vert \gamma\right\vert \leq\pi/2,满足极小曲面方程,使得当 γ<π/2\left\vert \gamma\right\vert <\pi/2 时,uγC(Ω)C2,α(Ω)u_{\gamma}\in C^{\infty}\left( \Omega\right) \cap C^{2,\alpha}\left( \overline{\Omega}\right) uγΩ=0u_{\gamma}|_{\partial\Omega}=0maxΩuγ=tanγ\max_{\partial\Omega}\left\Vert \nabla u_{\gamma}\right\Vert =\tan\gamma;当 γ=π/2\left\vert \gamma\right\vert =\pi/2 时,uγu_{\gamma} 的图包含于 C1,1C^{1,1} 流形 MγΩ×RM_{\gamma}\subset\overline{\Omega}\times\mathbb{R} 中,且 Mγ=Ω\partial M_{\gamma}=\partial\Omega。这些函数均有界且渐近于常数 cγ=limxuγ(x). c_{\gamma}=\lim_{\left\Vert x\right\Vert \rightarrow\infty}u_{\gamma}\left( x\right) . 映射 γuγ(x)\gamma\rightarrow u_{\gamma}\left( x\right) (对固定 xΩx\in\Omega)与 γcγ\gamma\rightarrow c_{\gamma} 均严格递增且有界。这些函数的图叶状化 Rn+1\mathbb{R}^{n+1} 的开子集 {(x,z)Ω×Ruπ/2(x)<z<uπ/2(x)}. \left\{ \left( x,z\right) \in\Omega\times\mathbb{R}\text{, }-u_{\pi /2}\left( x\right) <z<u_{\pi/2}\left( x\right) \right\} . 此外,若 Rn\Ω\mathbb{R}^{n}\backslash\Omega 满足最大半径为 ρ\rho 的内球条件,且 Ω\partial\Omega 包含于最小半径为 ϱ\varrho 的球中,则 [0,σnρ][0,cπ/2][0,σnϱ], \left[ 0,\sigma_{n}\rho\right] \subset\left[ 0,c_{\pi/2}\right] \subset\left[ 0,\sigma_{n}\varrho\right] , 其中 σn=1dtt2(n1)1. \sigma_{n}=\int_{1}^{\infty}\frac{dt}{\sqrt{t^{2\left( n-1\right) }-1}}. 上述包含之一为等式当且仅当 ρ=ϱ\rho=\varrhoΩ\Omega 是半径为 ρ\rho 的球外区域且解为径向的。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.14003,
  title  = {On the existence of foliations by solutions to the exterior Dirichlet problem for the minimal surface equation},
  author = {Ari Aiolfi and Daniel Bustos and Jaime Ripoll},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.14003},
  year   = {2021}
}

备注

To appear on Proceedings of the American Mathematical Society