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Hamilton-Jacobi方程中具有吸引奇异性和弱粘性极限的扰动动力系统。 (英语) Zbl 0714.35008号

作者给出了关于动力系统小扰动的Wentzell-Freidlin定理的一个新的PDE证明。
定理1:设(Omega)是({mathbb{R}}^N)、({mathbb{R{}}中的epsilon)和(L^{infty}(Omega\)中的a(C^2)-正则有界开子集;则存在唯一的变分解\[v_{\epsilon}\在W^{1,p}(\Omega)\cap C({\bar\Omega})中,\;1\leq p<+\infty\text{of}-(\epsilon/2)\Delta v_{\epsilen}+div(bv_{\ epsilon})=0\text{in}\Omega,\]
\[\max_{{\bar\Omega}}v_{\epsilon}=1,\;(epsilon/2)\partial_nv_{\epsilon}-b\cdot nv_}\epsilen}=0\text{on}\partial/Omega,\]其中n表示垂直于\(\部分\欧米茄\)的向外单位;此外,存在\(C>0\)使得\(e^{-C/\epsilon}\leq v_{\epsilon}\leq 1.\)
现在我们假设:(b在C({bar\Omega}\set-buse\{0})\cap L^{\infty}(\Omega)\),div(b在L^{infty{(\欧米茄)\)中,(b\cdot n\leq 0)on(\partial\Omegan\),对于\(delta>0\)足够小的值,在W^{1中存在\(\psi_{\delta}\),\infty}(\ Omega\set-muse\overline{b(0,\δ)})和\(\rho(\δ)>0\)这样的\(即:\)
\(|\nabla\psi_{\delta}|^2/2+b\cdot\nabla\psi_{\delta}\leq-\rho(\delta)\)in \(b\setminus \ overline{b(0,\delta
定理2:(-\epsilon\log v_{\epsilon})在({\bar\Omega})中一致收敛为(epsilon\ to 0)到(v_0\ in C({\bar \Omega}))中的唯一连续解
\(|\nabla V|^2/2+b\cdot\nabla V=0\)in \(\Omega\setminus\{0\}\),\(|\nab aV |^2/2+b\cd ot\nabra V>0\)on \(\partial\Omega \),\V(0)=0.\)
定理3。设C(部分\Omega)中的(\phi)和C^2(\Omeca)中的u(u_{\epsilon}),使得:;然后,(u{\epsilon}-u{\ε}(0))在\(\Omega)的每个紧致子集上一致收敛为\(\epsilen到0)到0,并且对于某些\(\beta>0)具有指数速率。此外,设\(\mu_{\epsilon}=\int_{\partial\Omega}\phi b\cdot nv_{\εsilon}/\int__{\perial\Omega}b\cdot-nv_{\ epsilon}),如果\(b\cdoten<0 ^{1,\beta}(\partial\Omega)\)然后\((\epsilon/2)\partial _ nu_{\epsilen}+(φ-u{\epsilon}(0))b\cdotn\到0\)在\(\partial\Omega.)
定理4:设C(部分Omega)中的(φ),(b\cdotn<0)在(部分Omega)中,和H^1(Omega,)中的\epsilon}=-(\phi-\mu_{\epsilen})b\cdot n\)在\(\partial\Omega\)上,\(\int_{\Omega}v_{\ε}z_{\epsilon}dx=0\);则(z{\epsilon})保持一致有界,并在\(\Omega)的每个紧子集上以指数速率一致收敛为\(\epsilen到0)到0。
审核人:G.波塔罗

MSC公司:

35B25型 偏微分方程背景下的奇异摄动
70H20个 力学中的哈密尔顿-雅可比方程
35J20型 二阶椭圆方程的变分方法
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全文: 内政部

参考文献:

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