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任意维域中具有间接追击-躲避相互作用的捕食-被捕食系统解的收敛速度。 (英语) Zbl 1502.35019号

摘要:在本文中,我们讨论了以下间接追踪-扩散模型\[\开始{个案例}u_t=\Delta u-\chi\nabla\cdot(u\nabla w)+u(\lambda-u+av),\quad x\in\Omega,t>0\\v_t=\Delta v+\xi\nabla\cdot(v\nabla z)+v(\mu-v-bu),\quad x\in\Omega,t>0\\{0=\Delta w-w+v},\quad x \in\Omega,t>0\\{0=\Delta z-z+u},\quad x\in\Omega,t>0,\结束{cases}\]在具有光滑边界的有界域(Omega\subset\mathbb{R}^N\)(N\geq1)中的齐次Neumann边界条件下,其中(chi,xi,lambda,mu\)以及(a)和(b)是正参数。该系统用于对追踪-扩散过程的可能动力学特性进行深入研究,在追踪-扩散的过程中,各自的策略运动是沿着一些间接产生的刺激的梯度进行的,而不是直接跟随个体。本文的一个主要目的是取消(N\leq 3)的限制。事实上,通过使用迭代参数和适当的先验估计,我们得出结论,对于任何(N\geq 1),相关的初边值问题((星号))都承认一个唯一的全局有界经典解。此外,还研究了该问题解的大时间行为。特别是,当\[\chi<\开始{cases}4\sqrt{\frac{a(1+ab)}{b(\lambda+a\mu)}}、quad\text{if}\lambda>b\mu\\4\sqrt{\frac{a}{b\lambda}},\quad\text{if}\lambda \leq-b\mu\结束{cases}\]和(xi<4\sqrt{frac{b(1+ab)}{a(mu-b\lambda)+}}),系统的相应解((u,v,w,z)衰减为指数(或代数),其中\[u_\ast=\begin{cases}\压裂{\lambda+a\mu}{1+ab},\quad\text{if}\lambda>b\mu\\\lambda,\quad\text{if}\lambda\leq b\mu\结束{cases}\]和\(v_\ast=\frac{(\lambda-b\mu)_+}{1+ab}\)。据我们所知,这是关于系统解的收敛速度的第一个结果。

MSC公司:

35B40码 偏微分方程解的渐近行为
35K51型 二阶抛物型方程组的初边值问题
35K59型 拟线性抛物方程
92立方厘米 细胞运动(趋化性等)
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全文: 内政部

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