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带 Hardy 势的 NLS 方程在 Neumann 边界条件下半空间上的质量受限驻波

偏微分方程分析 2025-03-21 v1

摘要

考虑 Neumann 问题:\begin{eqnarray*} \begin{cases} & -\Delta u-\frac{\mu}{|x|^2}u +\lambda u =|u|^{q-2}u+|u|^{p-2}u ~~~\mbox{in}~~\mathbb{R}_+^N,~N\ge3, &\frac{\partial u}{\partial \nu}=0 ~~ \mbox{on}~~ \partial\mathbb{R}_+^N \end{cases} \end{eqnarray*} 其中,满足质量约束:\begin{equation*} \int_{\mathbb{R}_+^N}|u|^2 dx=a>0, \end{equation*} 其中 R+N\mathbb{R}_+^N 表示 RN\mathbb{R}^N 中的上半空间,1x2\frac{1}{|x|^2} 为 Hardy 势,2<q<2+4N<p<22<q<2+\frac{4}{N}<p<2^*μ>0\mu>0ν\nuR+N\partial\mathbb{R}_+^N 的外单位法向量,λ\lambda 为拉格朗日乘子。首先,应用 Ekeland 变分原理,我们建立了对应于关联能量泛函局部最小值的规范解的存在性。进一步地,我们通过采用包含 Morse 指数信息的参数化最小极值原理,寻找第二种驻波型规范解。我们的分析依赖于 H1(R+N)H^1(\mathbb{R}_+^N) 中的 Hardy 不等式,以及 R+N\mathbb{R}_+^N 上涉及 Hardy 势的 Pohozaev 同一式。该工作为在半空间内研究 Hardy 类型系统的规范解存在性提供了变分框架,且方法具有灵活性,可用于处理更一般的非线性项。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.15864,
  title  = {Standing waves with prescribed mass for NLS equations with Hardy potential in the half-space under Neumman boundary condition},
  author = {Yuxuan Zhang and Xiaojun Chang and Lin Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.15864},
  year   = {2025}
}