×

最大化二维分层介质中KPP波前的传播速度。 (英语) Zbl 1319.35089号

作者研究了二维KPP型方程的行波解\[u{t}=u{xx}+u{yy}+\上划线{b} 如果(u) +g(u),\标签{*}\]其中,(上划线{b})是位于集合的弱*闭包中的分布\[\Lambda(\alpha)=C^{1}(\mathbb{R})中的\left\{b\:(\forall x\in\mathbb{R})\;b(x)\geq 0,b(x)=b(x+L)\;\文本{和}\;\int_{\left[0,L\right[}b=\alpha L\right\]对于固定的(alpha,L>0),以及(f)和(g)是满足以下两个条件之一的(C^{1})函数:
(F1)\(g=0\),\(f(0)=f(1)=0\。
(F2)\(f(u)=u\)和\(g(u)=-ug_{1}(u)\)对于具有\(g_{1}(0)=0\)、\(\left.g_{1}'\right|_{\left]0、\infty\right[}>0\)和\(\lim_{u\rightarrow\infty}g_{1}(u)=\infty\)的\(C^{1})函数\(g_{1})。
受到早期工作的激励[X.梁等,Trans。美国数学。Soc.362,No.11,5605–5633(2010年;Zbl 1206.35061号)]在一维版本的(*)上,作者研究了行波解的最小速度和传播速度的性质,特别是表明它们可以用类似于它们的对应物的方法来描述,用一个特定的特征值问题(cf[H.贝雷斯蒂茨基F.哈默尔、Commun。纯应用程序。数学。55,第8期,949–1032(2002年;Zbl 1024.37054号)]),在决定波传播方向的角度上是适当单调的,并且可以相对于\(上划线{b}\中\上划线{Lambda}(\alpha)\)最大化,其中最大值是通过分布获得的\[\αL\sum_{k\in\mathbb{Z}}\delta_,\]其中,\(\delta_{a}\)表示位于\(a\in\mathbb{R}\)的Diracδ分布。此外,作者还研究了(L\rightarrow0)和(L\rightarrow infty)的这些极大值的行为。最后,作者证明了如果in(\(\ast\))\(\overline{b}\)是C ^{1}(\mathbb{R}^{2})中所有非负的\(b)的集合\(\Lambda{(x,y)}(alpha)和\(int_{\left[0,L_{1}\right[\times\left[0,L_2}\rift[}b=\alpha L_{1} L(左)_{2} ((α,L{1},L{2}>0)固定),则最小速度和传播速度作为(λ{x,y}(α)中的上划线{b}的函数是无界的,这与(α)的情况形成了鲜明的对比。

理学硕士:

35K57型 反应扩散方程
35C07型 行波解决方案
35K55型 非线性抛物方程
第35页 偏微分方程背景下特征值的估计
92D40型 生态学
35立方厘米 PDE解对初始和/或边界数据和/或PDE参数的依赖性
35K15型 二阶抛物方程的初值问题
28A25号 关于度量和其他集合函数的集成
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] M.Alfaro,D.Hilhorst,H.Matano,“Allen-Cahn方程和FitzHugh-Nagumo系统的奇异极限”,《微分方程》,245(2008)505-565·Zbl 1154.35006号
[2] D.G.Aronson,H.F.Weinberger,“种群遗传学、燃烧和神经脉冲传播中的非线性扩散”,偏微分方程和相关主题,数学课堂讲稿446(编辑J.A.Goldstein(编辑);柏林施普林格,1975年)5-49·Zbl 0325.35050号
[3] D.G.Aronson,H.F.Weinberger,“种群动力学中产生的多维非线性扩散”,高等数学。,30(1978)33-76·Zbl 0407.92014年
[4] H.Berestycki,F.Hamel,“周期性可激发介质中的前向传播”,Comm.Pure Appl。数学。,LV(2002)949-1032·Zbl 1024.37054号
[5] H.Berestycki,F.Hamel,N.Nadirashvili,“KPP类型问题的传播速度。《I-周期框架》,《欧洲数学杂志》。Soc.,7(2005)173-213·Zbl 1142.35464号
[6] H.Berestycki,F.Hamel,N.Nadirashvili,“KPP类型问题的传播速度。II-一般领域’,J.Amer。数学。《社会》,23(2010)1-34·Zbl 1197.35073号
[7] H.Berestycki,F.Hamel,L.Roques,“周期性碎片化环境模型的分析”。II-生物入侵和脉动移动前沿’,J.Math。Pures应用。,84 (2005) 1101-1146. ·Zbl 1083.92036号
[8] H.Brezis,函数分析,Sobolev空间和偏微分方程(Springer,Berlin,2010)·兹比尔1218.46002
[9] F.Hamel,“单稳态脉动前沿的定性特性:指数衰减和单调性”,J.Math。Pures应用。,89 (2008) 355-399. ·Zbl 1171.35061号
[10] N.Kinezaki,K.Kawasaki,F.Takasu,N.Shigesada,“模拟周期性破碎环境中的生物入侵”,Theor。大众。《生物学》,64(2003)291-302·Zbl 1102.92057号
[11] X.Liang,X.Lin,H.Matano,“与空间周期反应扩散方程的最小行波速度相关的变分问题”,Trans。阿默尔。数学。《社会学杂志》,362(2010)5605-5633·Zbl 1206.35061号
[12] G.Nadin,“Schwarz重排对非对称算子周期主特征值的影响”,SIAM J.Math。分析。,41 (2010) 2388-2406. ·Zbl 1214.34083号
[13] N.Shigesada,K.Kawasaki,《生物入侵:生态学与进化的理论与实践牛津系列》(牛津大学出版社,牛津,1997年)。
[14] N.Shigesada,K.Kawasaki,E.Teramoto,“异质环境中的旅行周期波”,Theor。大众。《生物学》,30(1986)143-160·Zbl 0591.92026号
[15] A.I.Volpert、V.A.Volpert和V.A.Walpert,抛物线系统的行波解,数学专著140译本(美国数学学会,普罗维登斯,RI,1994)·Zbl 0835.35048号
[16] H.F.Weinberger,“一类生物模型的长期行为”,SIAM J.Math。分析。,13 (1982) 353-396. ·Zbl 0529.92010号
[17] H.F.Weinberger,“关于周期性栖息地中生长和迁移模型的传播速度和行波”,J.Math。《生物学》,45(2002)511-548·Zbl 1058.92036号
[18] J.Xin,“异质介质中的前向传播”,SIAM Rev.,45(2000)161-230·兹比尔0951.35060
[19] 闫平,张明明,“特征值极值问题综述”,文章摘要。申请。分析。,2012 (2012) 1-26. ·Zbl 1296.34172号
[20] X‐Q。赵,种群生物学中的动力系统(Springer,纽约,2003)·兹比尔1023.37047
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。