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含混合局部-非局部算子的准线性问题与凹-临界非线性项: 正解的多重性

偏微分方程分析 2026-05-08 v3

摘要

我们研究由经典 pp -拉普拉斯算子与分数 pp -拉普拉斯算子之和得到的混合阶数算子驱动的凹-临界问题:\n\begin{equation}\tag{Pλ,ε\mathcal{P}_{\lambda,\varepsilon}} -\Delta_p u+\varepsilon(-\Delta_p)^s u=\lambda|u|^{q-2}u+|u|^{p^*-2}u \;\text{ in }\Omega,\quad u=0 \; \text{ in }\mathbb{R}^N \setminus \Omega, \end{equation}\n其中 ΩRN\Omega\subset\mathbb{R}^N 为有界开集, ε(0,1]\varepsilon\in(0,1], 0<s<1<q<p<N0<s<1<q<p<N, p=NpNpp^*=\frac{Np}{N-p}, λR\lambda \in \mathbb{R} 为参数.对于 λ0\lambda \leq 0,我们证明 (Pλ,ε\mathcal{P}_{\lambda,\varepsilon}) 无非平凡解.对于 λ>0\lambda>0,我们证明 Ambrosetti-Brezis-Cerami 类型结果,具体地证明存在 Λε\Lambda_\varepsilon 使得 (Pλ,ε\mathcal{P}_{\lambda,\varepsilon}) 在 0<λ<Λε0<\lambda<\Lambda_\varepsilon 时有正最小解,在 λ=Λε\lambda=\Lambda_\varepsilon 时有正解,而 λ>Λε\lambda>\Lambda_\varepsilon 时无正解.我们还证明存在 0<λ#Λε0<\lambda^\#\leq\Lambda_\varepsilon 使得 (Pλ,ε\mathcal{P}_{\lambda,\varepsilon}) 在 λ(0,λ#)\lambda\in(0,\lambda^\#) 时(当 ε\varepsilon 足够小)至少有两个正解.该结果将 Biagi 和 Vecchi (Nonlinear Anal. 256 (2025),113795)、Amundsen 等人 (Commun. Pure Appl. Anal., 22(10):3139-3164, 2023) 从 p=2p=2 推广至一般 1<p<N1<p<N,同时将 Azorero 和 Peral (Indiana Univ. Math. J., 43(3):947-957, 1994) 的经典结果推广至混合局部-非局部准线性问题.此外,我们的结果补充了 da Silva 等人 (J. Differential Equations, 408:494-536, 2024) 中非负解的多重性结果.

关键词

引用

@article{arxiv.2504.15000,
  title  = {Quasilinear problems with mixed local-nonlocal operator and concave-critical nonlinearities: Multiplicity of positive solutions},
  author = {Mousomi Bhakta and Nirjan Biswas and Paramananda Das},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.15000},
  year   = {2026}
}