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半线性非局部椭圆方程解的尖锐边界行为。 (英语) Zbl 1392.35144号

摘要:我们研究了半线性扩散方程(mathcal)非负解(u(x)geq 0)的数量性质{五十} u个=f(u),在具有适当齐次Dirichlet或外边界条件的有界域(Omega\subset\mathbb{R}^N\)中。算子(mathcal{L})可能属于一类非常一般的线性算子,包括标准拉普拉斯算子、在Dirichlet条件为零的有界域中分数拉普拉斯((-\Delta)^s)((0<s<1))的两个最常见定义,以及许多其他非局部版本。非线性度(f)增加,看起来像幂函数(f(u)\sim u^p),带有(p\leq 1)。本文的目的是基于一个新的迭代过程给出精确的定量边界估计。我们还证明,在内部,解是Hölder连续的,甚至是经典的(当算子允许时)。此外,我们得到了边界的Hölder连续性。特别有趣的是当数字(frac{2s}{1-p})低于对应于第一特征函数Hölder正则性的指数(gamma in(0,1]\)时解的行为(mathcal{L}\Phi_1=\lambda_1\Phi_1)。事实上,在不同的状态下(frac{2s}{1-p}\gtreqqless\gamma),边界规则性发生了变化,特别是在“临界”情况下(frac{2s{1-p{=\gamma\),出现了对数校正。例如,在光谱分数拉普拉斯算子的情况下,这种令人惊讶的边界行为出现在范围\(0<s\leq(1-p)/2\)内。

MSC公司:

35J61型 半线性椭圆方程
35J25型 二阶椭圆方程的边值问题
35J40型 高阶椭圆方程的边值问题
35B09型 PDE的积极解决方案
35磅45 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
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