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$p-$死核问题的正则性性质及其当 $p \to \infty$ 时的渐近极限

偏微分方程分析 2025-01-23 v1

摘要

我们研究具有强吸收项的 pp-Laplacian 型椭圆方程(2p<2 \leq p< \infty)非负解的正则性问题及其当 pp\to\infty 时的极限行为:Δpu(x)+λ0(x)u+q(x)=0 in ΩRN, -\Delta_p u(x) + \lambda_0(x) u_{+}^q(x) = 0 \quad \text{ in } \quad \Omega \subset \mathbb{R}^N, 其中 λ0>0\lambda_0>0 是有界函数,Ω\Omega 是有界区域,且 0q<p10\leq q<p-1。当 pp 固定时,该模型在数学上很有意义,因为它允许形成死核区域,即非负解恒为零的先验未知区域。首先,我们致力于建立 pp-死核解的精确量化正则性性质。随后,假设 =limpq(p)/p[0,1)\ell \:=\lim_{p \to \infty} q(p)/p \in [0, 1) 存在,我们证明了当 pp\to \infty 时极限解的存在性,并刻画了控制极限问题的相应极限算子。我们还建立了极限解沿自由边界点(即 {u>0}Ω \partial \{u>0\} \cap \Omega 上的点)的精确 CγC^{\gamma} 正则性估计,其中精确的正则性指数显式给出为 γ=11\gamma = \frac{1}{1-\ell}。最后,证明了一些弱几何与测度论性质,如非退化性、一致正密度、孔隙率以及自由边界的收敛性。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.13022,
  title  = {Regularity properties for $p-$dead core problems and their asymptotic limit as $p \to \infty$},
  author = {João Vítor da Silva and Julio Rossi and Ariel Salort},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.13022},
  year   = {2025}
}

备注

article accepted in Journal of the London Mathematical Society , 2019. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1712.06683