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关于距离函数类混合局部与非局部奇异问题的规整性结果

偏微分方程分析 2025-01-22 v2

摘要

我们研究以下由奇异项给出的混合局部与非局部准线性方程:\n\begin{eqnarray*} \begin{split} -\Delta_pu+(-\Delta)_q^s u&=\frac{f(x)}{u^{\delta}}\text { in } \Omega, \\u&>0 \text{ in } \Omega,\\u&=0 \text{ in }\mathbb{R}^n \backslash \Omega; \end{split} \end{eqnarray*}\n其中,\n\begin{equation*} (-\Delta )_q^s u(x):= c_{n,s}\operatorname{P.V.\int}_{\mathbb{R}^n}\frac{|u(x)-u(y)|^{q-2}(u(x)-u(y))}{|x-y|^{n+sq}} d y, \end{equation*}\n其中 Ω\OmegaRn\mathbb{R}^{n} 中的有界域,边界为 C2C^21<qp<1<q\leq p<\inftys(0,1)s\in(0,1)δ>0\delta>0fLloc(Ω)f\in L^\infty_{\mathrm{loc}}(\Omega) 为非负函数,在 Ω\partial \Omega 附近 behaves like dist(x,Ω)β\mathbf{dist(x,\partial \Omega)^{-\beta}}β0\beta\geq 0。我们首先证明当 δ=0\delta=0 时,针对更一般的准线性算子族的多个 Hölder 及其梯度 Hölder 规整性结果。利用这些规整性结果,我们推导出奇异问题在 Wloc1,p(Ω)W_{\mathrm{loc}}^{1,p}(\Omega) 中弱解的存在性、唯一性和 Hölder 规整性,以及其在 Ω\partial \Omega 附近的行为(取决于 β+δ\beta+\delta)。讨论了具有临界指数的奇异方程的有界性和 Hölder 规整性结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.14217,
  title  = {Regularity results for a class of mixed local and nonlocal singular problems involving distance function},
  author = {Kaushik Bal and Stuti Das},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.14217},
  year   = {2025}
}

备注

The abstract and introduction parts have been modified