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具有不规则初值的抛物-椭圆Keller-Segel系统全局光滑解的存在性

偏微分方程分析 2021-02-26 v1

摘要

我们考虑光滑有界区域ΩRn\Omega \subseteq \mathbb{R}^nnNn\in\mathbb{N}中带Neumann边界条件的抛物-椭圆Keller-Segel系统{ut=Δuχ(uv),0=Δvv+u() \left\{ \begin{aligned} u_t &= \Delta u - \chi \nabla \cdot (u \nabla v), \\ 0 &= \Delta v - v + u \end{aligned} \right. \tag{$\star$} 。我们考察二维和三维下趋化吸引(χ>0\chi > 0)与排斥(χ<0\chi < 0)两种情形。本文关注的关键特征是:即便初值非常不规则,由于Laplacian的平滑性质,该系统在何种条件下仍容许全局经典解。对此,我们证明对于初值μM+(Ω)\mu \in \mathcal{M}_+(\overline{\Omega}),若满足\begin{align} \bullet\;& n = 2,\, \chi < 0\, \text{ 或 } \\ \bullet\;& n = 2,\, \chi > 0\, \text{ 且初始质量较小 或 } \\ \bullet\;& n = 3,\, \chi < 0\, \text{ 且 } \mu = f \in L^p(\Omega), p > 1 \end{align}之一,仍可能构造(\star)的全局经典解,其在M+(Ω)M_+(\overline{\Omega})的模糊拓扑中于t=0t = 0连续。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.09345,
  title  = {On the existence of global smooth solutions to the parabolic-elliptic Keller-Segel system with irregular initial data},
  author = {Frederic Heihoff},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09345},
  year   = {2021}
}