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边界高度振荡的薄区域中的半线性抛物问题。 (英语) Zbl 1223.35038号

作者描述了半线性抛物方程(w_t^ varepsilon-Delta w^ varebsilon+w^ varepsilon=f(w^ valepsilon))在(0,+infty)乘以R^varepsillon)中解(w^varepsilon)的渐近性态,其中(R^varesilon)是薄2D域((0,1)乘以(0,varepsilon g(x/varepsilo)),其中(g)是满足\(0<g_0\leq g(x)\leq g_1\)的\(C^1\)和\(L\)-周期函数。这里,(f)是一个具有有界导数且满足(limsup_{|s|\rightarrow\infty}f(s)/s<0)的(C^2)函数。将齐次Neumann边界条件添加到(部分R^varepsilon)上。
为了在更固定的域\(\Omega^\varepsilon=(0,1)\times(0,g(x_1/\varepsilon))\)中工作,作者执行变量\(x_1=x\),\(x_2=y/\varepsilon\)的改变。他们首先研究稳定关联和扩展问题\[-\frac{\partial^2u^\varepsilon}{\paratilx_1^2}-\frac{1}{\varepsilon^2}\frac}\partial ^2uu^{\varebsilon}}{\protialx_2^2}+V^\varebSilon u^\verepsilon=f^\varεsilon,\]其中,在L^ infty(Omega^ \varepsilon)中,存在独立于(x_2)的\(V^ \valepsilon\geq 1),这样,对于某些\(p>1)和其中\(Omega=(0,1)\次(0),g_1)\)。
本文的主要结果证明了(P^ varepsilon u^ varebsilon)在(H^1(Omega))的弱拓扑中收敛到(0,1)中问题的唯一解(u_0=u_0(x_1)),边界条件为(u_0'(0)=u_0}'1=0)。这里,(f_0)是在某种意义上的极限,而(P^varepsilon)是从(Omega^varepsilon)到(Omega)的线性延拓算子。
为了证明这个收敛结果,作者使用了一个辅助问题的解和扩张算子的性质。为了研究抛物问题解的渐近性,作者引入了函数和算子收敛的适当概念。他们推导出与稳定问题相关联的半群的收敛性。最后证明了半群的收敛速度和吸引子的上半连续性。他们还证明了这些吸引子的下半连续性,假设极限问题的解具有双曲性。

MSC公司:

35B27型 PDE背景下的均质化;周期结构介质中的偏微分方程
35B41型 吸引器
35千58 半线性抛物方程
47H20个 非线性算子半群
35B40码 偏微分方程解的渐近行为
35K20码 二阶抛物型方程的初边值问题
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全文: 内政部

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