平面 Swift-Hohenberg 偏微分方程中的平稳非径向局域模式:存在性的构造性证明
偏微分方程分析
2024-09-19 v2 动力系统
摘要
在本文中,我们提出了一种方法,用于建立平面 Swift-Hohenberg 方程中光滑、平稳、非径向局域模式存在性的构造性证明。具体而言,给定一个近似解 ,我们构造了 处线性化的近似逆,从而能够发展出 Newton-Kantorovich 方法。因此,我们推导出了在 附近存在唯一局域模式的充分条件。该条件的验证通过解析技术与严格数值计算的结合得以实现。此外,我们推导出了一个附加条件,确立了该局域模式作为一族(空间中的)周期解在周期趋于无穷时的极限。解析工具与严密数值分析的结合确保了对该条件的全面验证。为了说明所提方法的有效性,我们给出了平面 Swift-Hohenberg 方程中三个不同的周期解无界分支存在的计算机辅助证明,这些分支均收敛于一个局域平面模式,其存在性亦得到了构造性证明。所有计算机辅助证明(包括所需代码)均可在 GitHub 上访问 \cite{julia_cadiot}。
引用
@article{arxiv.2403.10450,
title = {Stationary non-radial localized patterns in the planar Swift-Hohenberg PDE: constructive proofs of existence},
author = {Matthieu Cadiot and Jean-Philippe Lessard and Jean-Christophe Nave},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.10450},
year = {2024}
}