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有界域上的分数阶非线性退化扩散方程。一: 存在性、唯一性和上界。 (英语) Zbl 1328.35009号

摘要:在适当的齐次Dirichlet边界条件下,研究了非线性分数阶扩散方程(partial_tu+mathcal{L}F(u)=0)在有界区域(x\in\Omega\subset\mathbb{R}^N)中非负解的数量性质。作为\(\mathcal{L}\),我们可以使用一类相当一般的线性算子,它包括分数拉普拉斯算子\((-\Delta)^s\),\(0<s<1\)的两个最常见版本,在具有零狄利克雷边界条件的有界域中,但它还包括许多其他的例子,因为我们的理论只需要一些典型的线性热半群的基本性质。假设非线性度(F)增加且允许退化,原型为幂情形(F(u)=|u|^{m-1}u),其中(m>1)。
本文提出了方程的一类合适的解,并涵盖了基本理论:我们证明了此类解的存在唯一性,并建立了两种形式(绝对界和平滑效应)的上界,以及加权估计。这类解非常适合于这项工作。包括标准拉普拉斯情形(s=1),线性情形(m=1)可以在极限中恢复。
在另一篇论文(Bonforte和Vázquez,正在编写中)中,我们将使用更高级的估计来完成研究,如上下边界行为和Harnack不等式,这需要本文的结果。

MSC公司:

35B45码 PDE背景下的先验估计
35B65毫米 偏微分方程解的光滑性和正则性
35K55型 非线性抛物方程
35K65型 退化抛物方程
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