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基于熵估计的快速扩散方程的渐近性。 (英语) 兹比尔1178.35214

作者研究了Cauchy问题弱非负解在时间上的渐近行为
\[\开始{aligned}&\partial_{\tau}u=\Delta u^m,\quad(\tau,y)\in(0,T)\times\mathbb R^d,\quad-d\geq 3,\\&u(0,\cdot)=u_0,\end{aligned}\]
其中\(m\in(0,1)\)(表示快速扩散)。在参数范围\(m_c<m<1)和\(0<m<m_c\)中,解的行为有很大不同。临界指数为\(m_c=(d-2)/d\),对于\(m>m_c\),如果\(u_0\)在\(mathbb R^d\)中可积,则质量\(int_{mathbb R ^d\u(y,t)dy)在时间上保持不变。相反,解可能在较低范围(m<m_c)的有限时间内熄灭,例如,当L^{p_*}(mathbb R^d)中的(u_0)与(p_{*}=d/(1-d)):那么存在一个时间(T>0),使得(u(tau,y)到0)与(T)到(T)一样。
作者主要关注上述问题的弱解在(m\geqm_c)的极限(t到infty)内的渐近行为,或当(t)接近消光时间时(0<m<m_c时)的渐近行为。他们考虑了一类在有限时间(T)内消失的解,并将其行为描述为(tau)到(T)。建议的方法允许同时处理对解的行为感兴趣的范围\(0<m<m_c \)和\(m_c \leq m<1 \),因为\(tau \)趋于无穷大。在这种情况下,Barenblatt解决方案
\[U_{D,T}=\压裂{1}{R(\tau)^D}\左(D+\压裂{1-m}{m}\左|\压裂{y}{R\]
扩展到范围\(0<m<m_c\),但使用不同形式的\(\mathbb R\),即\[R(\tau)=[d(m_c-m)(T-\tau)]^{-1/d(m_c-m)}。\]这里,(D\),(T\)是自由非负参数,上述修正解属于伪-Barenblatt解。作者给出了当(t)足够大(m\geqm_c)或足够接近灭绝时间(t<m.c)时,Baranblatt解和伪Barnblatt解的收敛性的一个完整分类。这些结果在范围(m\leq m_c)和范围(m_c<m<1)中是新的,它们改进了已知的结果。

理学硕士:

35K65型 退化抛物型方程
35B40码 偏微分方程解的渐近行为
35B45码 PDE背景下的先验估计
35K15型 二阶抛物方程的初值问题
35B30码 PDE解对初始和/或边界数据和/或PDE参数的依赖性
35C05型 封闭式PDE解决方案
35B33型 偏微分方程中的临界指数
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参考文献:

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