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超临界指数半线性椭圆方程的整体解分支和Morse指数估计。 (英语) Zbl 1229.35079号

摘要:我们考虑非线性特征值问题
\[\开始{cases}-\Delta u=u^p+\lambda u&\text{在}B中,\\u>0&\text}在}B中,\\nu=0&\text在}\partial B上,\end{cases{\tag{1}\]
其中,\(B\)表示单位球,单位为\(mathbb R^N\)、\(N\geq 3\)、\lambda>0\)和\(p>(N+2)/(N-2)\)。根据经典分岔理论,点(mu_1,0)是一个分岔点,从该分岔点发出(1)解((lambda,u))的无界分支({mathcal C}),其中(mu_1)是Dirichlet边界数据下(B)中(-\Delta)的主特征值。众所周知,在(0,\mu_1)中有一个唯一值\(lambda=\lambda_*\),使得(1)有一个径向奇异解\(u_*(|x|)\)。设(p_c>\frac{N+2}{N-2})为约瑟夫-伦格伦指数。我们证明了分支({mathcal C})的结构随着(p\geqp_C)和(N+2)/(N-2)<p<p_C而改变。对于\(N+2)/(N-2)<p<p_c\),\({mathcal c}\)围绕\(lambda_*\)无穷多次旋转,这意味着所有奇异解都具有无穷的Morse指数。对于(p\geqp_c),我们证明了所有解(正则或奇异)都具有有限的莫尔斯指数。对于(N\geq12)和(p>p_c)大的解,我们证明了所有解(正则或奇异)都具有莫尔斯指数1。因此,我们证明了任何正则解只与奇异解相交一次,并且任何正则解只有在(lambda\in(\lambda_*,\mu_1))时才存在(且唯一)。

MSC公司:

35J61型 半线性椭圆方程
35B33型 偏微分方程背景下的临界指数
35B32型 PDE背景下的分歧
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全文: 内政部

参考文献:

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