高维临界椭圆系统的分离解
偏微分方程分析
2026-01-16 v2
摘要
我们研究临界耦合薛尔金子系统在高维情况下的多个分离解的存在性。该系统形式为:\n\n{ − Δ u 1 = K 1 ( ∣ y ∣ ) ∣ u 1 ∣ 2 ∗ − 2 u 1 + β ∣ u 2 ∣ 2 ∗ 2 ∣ u 1 ∣ 2 ∗ 2 − 2 u 1 , y ∈ R N , − Δ u 2 = K 2 ( ∣ y ∣ ) ∣ u 2 ∣ 2 ∗ − 2 u 2 + β ∣ u 1 ∣ 2 ∗ 2 ∣ u 2 ∣ 2 ∗ 2 − 2 u 2 , y ∈ R N , u 1 , u 2 ≥ 0 , u 1 , u 2 ∈ C 0 ( R N ) ∩ D 1 , 2 ( R N ) , \begin{cases} -\Delta u_{1} = K_1(| y|) | u_{1}|^{2^*-2}u_{1}+\beta | u_{2}|^{\frac{2^{*}}{2}}| u_{1}|^{\frac{2^{*}}{2}-2}u_{1}, & y\in \mathbb R^N,\\ -\Delta u_{2} = K_2(| y|) | u_{2}|^{2^*-2}u_{2}+\beta | u_{1}|^{\frac{2^{*}}{2}}| u_{2}|^{\frac{2^{*}}{2}-2}u_{2}, & y\in\mathbb R^N,\\ u_{1},u_{2}\geq0, u_{1},u_{2}\in C_0(\mathbb R^{N})\cap D^{1,2}(\mathbb R^N), \end{cases} ⎩ ⎨ ⎧ − Δ u 1 = K 1 ( ∣ y ∣ ) ∣ u 1 ∣ 2 ∗ − 2 u 1 + β ∣ u 2 ∣ 2 2 ∗ ∣ u 1 ∣ 2 2 ∗ − 2 u 1 , − Δ u 2 = K 2 ( ∣ y ∣ ) ∣ u 2 ∣ 2 ∗ − 2 u 2 + β ∣ u 1 ∣ 2 2 ∗ ∣ u 2 ∣ 2 2 ∗ − 2 u 2 , u 1 , u 2 ≥ 0 , u 1 , u 2 ∈ C 0 ( R N ) ∩ D 1 , 2 ( R N ) , y ∈ R N , y ∈ R N , \n\n其中 N ≥ 5 N \geq 5 N ≥ 5 ,2 ∗ = 2 N N − 2 2^* = \frac{2N}{N-2} 2 ∗ = N − 2 2 N ,为径向势 K 1 , K 2 > 0 K_1, K_2 > 0 K 1 , K 2 > 0 ,且具有排斥耦合 β < 0 \beta < 0 β < 0 。在假设 K 1 K_1 K 1 和 K 2 K_2 K 2 在不同的半径 r 0 ≠ ρ 0 r_0 \ne \rho_0 r 0 = ρ 0 处取得局部最大值且在这些点附近具有精确的渐近展开时,我们证明了对于所有充分大的整数 k k k ,存在无限多个非径向分离解 ( u 1 , k , u 2 , k ) (u_{1,k}, u_{2,k}) ( u 1 , k , u 2 , k ) 。这些解表现为在半径为 r 0 r_0 r 0 和 ρ 0 \rho_0 ρ 0 的两个独立圆周上分别集中多个波峰。此外,每个分量在其他分量的集中点附近发展出“死心区”。该证明通过构建量身定制的完备度量空间,结合有限维化约化与新颖的尾部最小化论证,克服了耦合项的亚线性与非光滑性(2 ∗ / 2 − 1 < 1 2^*/2 -1 < 1 2 ∗ /2 − 1 < 1 )。
引用
@article{arxiv.2511.14115,
title = {Segregated Solutions to Critical Elliptic Systems in High Dimensions ($N \geq 5$)},
author = {Zijuan Gao and Qing Guo and Chengxiang Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14115},
year = {2026}
}