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BY 4.0许可 开放式访问 发布人:德古意特出版社 2021年5月22日

分数阶Geľ-fand-Liouville方程稳定解的部分正则性

  • 阿里海德 文阳(Wen Yang) 电子邮件徽标

摘要

我们分析了分数阶Geľfand问题的稳定弱解

(负极Δ)u个=e(电子)u个n个ΩR(右)n个.

我们证明了奇异集的维数最多为n个− 10.

1引言

Ω是ℝ的开放子集n个.我们考虑以下分数Geľfand方程

(负极Δ)u个=e(电子)u个英寸ΩR(右)n个,n个1, (1.1)

哪里∈(0,1),并且u个满足

e(电子)u个L(左)o个c(c)1(Ω)n个d日u个L(左)(R(右)n个).

这里是空间L(左)(ℝn个)由定义

L(左)(R(右)n个):=u个L(左)o个c(c)1:u个L(左)(R(右)n个)<,u个L(左)(R(右)n个):=R(右)n个|u个(x个)|1+|x个|n个+2d日x个<.

非本地操作员(−δ)由定义

(负极Δ)φ(x个)=c(c)n个,P.V.公司。R(右)n个φ(x个)负极φ()|x个负极|n个+2d日,

具有 c(c)n个,:=22负极1πn个/2Γ(n个+22)|Γ(负极)| 是一个归一化常数。

我们对解的正则性这一经典问题感兴趣(1.1).更准确地说,我们旨在研究(1.1)。弱解的意思是u个满足(1.1)在分配的意义上,也就是

R(右)n个u个(负极Δ)ϕd日x个=Ωe(电子)u个ϕd日x个,ϕC类c(c)(Ω).

我们记得一个解决方案u个(1.1)称为稳定弱解,如果u个(Ω)和

c(c)n个,2R(右)n个R(右)n个(ϕ(x个)负极ϕ())2|x个负极|n个+2d日x个d日R(右)n个e(电子)u个ϕ2d日x个,ϕC类c(c)(Ω), (1.2)

其中功能空间(Ω)由定义

H(H)˙(Ω):=u个L(左)o个c(c)2(Ω)ΩΩ|u个(x个)负极u个()|2|x个负极|n个+2d日x个d日<+.

对于等式(1.1)在整个空间ℝn个近几十年来,关于稳定解和有限Morse指数解分类的研究引起了人们的广泛关注。在经典情况下,这是=1,法里纳[11]和舞者-法里纳[]确定不存在稳定的解决方案(1.1)对于2≤n个≤9且不存在(1.1)对于3≤n个≤ 9. 等式的对应问题(1.1)在有界域中分析极值解。首先让我们回顾一下极值解的定义。给定一个有界光滑域Ω⊂ ℝn个,考虑以下问题

Δu个+λ(f)(u个)=0n个Ω,u个=0o个n个Ω, (1.3)

哪里(f):ℝ→为C类1、非负、非衰减和无穷远超线性。然后存在一个常数λ*>0,以便每个λ∈ [0,λ*)存在最小经典解u个λ(x个),以及λ>λ*不存在解决方案,即使是在微弱的意义上[9,建议3.3.1]。家庭(u个λ)0<λ<λ*相对于参数单调递增λ和逐点极限u个λ*:=极限λλ*u个λ是一个弱稳定的解决方案(1.3).解决方案u个λ*称为极值解。什么时候?(f)(u个)是指数非线性,证明了如果维数n个≤9,极值解总是光滑的,参见[9,定理4.2.1]。对于更一般的非线性(f)(u个)最近,Cabré等人[2]证明了当n个≤ 9. 尺寸限制n个<10在以下意义上是尖锐的:n个≥10,例如u个(x个)=log2(n个−2)−2日志x个提供了一种不规则的弱稳定溶液。

由于维中存在奇异稳定的弱解n个≥10,一个自然的问题是理解n个≥ 10. 在指数非线性的经典情况下,Wang研究了部分正则性结果[21,22],并且他证明了弱稳定解的奇异集的Hausdorff维数至多为n个− 10. In维度n个=3,大理[5]结果表明,平稳解的奇异集维数最多可达1。我们建议读者参考[7,10]关于Liouville系统的极值解的结果[4]关于双调和Liouville方程的稳定解。

我们还要提到Lane-Emden方程解的部分正则性,即非线性由下式给出(f)(u个) =u个第页,已经在各种环境下进行了研究,例如,估计稳定解和稳定解的奇异集,参见[6,9,16,17,20].

在非本地案例中,Duong-Nguyen[8]研究了稳定解并证明了方程。(1.1)没有常规稳定的解决方案n个< 10之后,本文作者给出了以下最优条件n个,

n个2,n个>2Γ(n个2)Γ(1+)Γ(n个负极22)>Γ2(n个+24)Γ2(n个负极24), (1.4)

其中方程式。(1.1)在整个空间中没有稳定的解n个,请参阅[14]. 此外,作者还表明,无论何时,弱稳定解都是光滑的n个< 10对于极值解的情况,Ros-Oton-Serra[18]证明了极值解是正则的n个< 10在随后的一篇论文中,在域的某些对称假设下,Ros-Oton[19]证明了极值解(指数非线性情况下)到最优维数的正则性,即,n个满足(1.4)他的论点基于这样一个事实,即由于域上的对称假设,极值解最多可以有一个奇点。对于非局部系统极值解正则性的最新发展,我们参考[12]以及其中的参考文献。

定义1.1

A分x个0Ω被称为解的奇点u个(1.1)如果u个在以下任何一个小区域都没有边界x个0.奇异集𝓢是所有奇异点的集合。

根据上述定义,奇异集𝓢是封闭的Ω此外,根据标准正则性理论可以得出u个在中是常规的Ω∖𝓢。

我们的主要结果如下:

定理1.1

u个 是的稳定弱解 (1.1).那么奇异集的Hausdorff维数𝓢最多是 n个− 10.

尺寸估算n个−10在极限内是最优的1,因为存在奇异的弱稳定解=1。然而,由于Ros-Oton的规律性结果[19]对于极值解,人们预计奇异集的Hausdorff维数最多为n个负极n个*(),其中n个*() > 10由中的第二个条件隐式定义(1.4)平等对待。这仍然是一个悬而未决的问题。

为了证明定理1.1我们遵循王的方法[21,22]对于经典情况。更准确地说,王考虑了能量

F类(u个,x个0,第页):=第页2负极n个B类第页(x个0)e(电子)u个d日x个. (1.5)

然后他表明存在ε0>0(独立于u个,x个0,第页)如果𝓕(u个,x个0,第页) ≤ε0然后u个经常出现在x个0这一点,以及e(电子)u个在中 L(左)o个c(c)第页 对于每个第页<5,这要归功于Farina的估计[11],意味着奇异集的Hausdorff维数最多为n个− 10.

与上述能量相反(1.5),在我们的情况下,我们将考虑以下涉及内部和边界量的能量

E类(u个,x个0,第页):=第页2负极n个B类第页(x个0)e(电子)u个d日x个+第页4负极n个负极2B类第页n个+1(x个0)R(右)+n个+1t吨1负极2e(电子)u个¯d日x个d日t吨,

哪里u个Caffarelli-Silvestre是u个在里面 R(右)+n个+1 即。,

u个¯(X(X))=R(右)n个P(P)(X(X),)u个()d日,X(X)=(x个,t吨)R(右)n个×(0,+),

哪里

P(P)(X(X),)=d日n个,t吨2|(x个负极,t吨)|n个+2,

d日n个,>0是一个规范化常数,因此n个P(P)(X(X),)=1,参见[1]. 功能u个满足

d日v(v)(t吨1负极2u个¯)=0n个R(右)+n个+1,负极t吨0t吨1负极2t吨u个¯=κ(负极Δ)u个=κe(电子)u个,n个Ω,

哪里 κ=Γ(1负极)22负极1Γ(). 与经典情形一样,非局部情形的Farina型估计也意味着如果u个那么是一个稳定的弱解e(电子)u个 L(左)o个c(c)第页 对于每个第页<5,参见引理2.1.由于这种可积性限制,我们得到了维数估计n个−10在里面定理1.1。让我们在此强调,稳定性条件将仅用于获得Farina型估计引理2.1并得到空间中的一致边界L(左)(ℝn个)对于中的重标度解族引理2.3.

值得注意的是,能量𝓔中的每一项(u个,x个0,第页)以适当的方式控制另一个。更准确地说,由于稳定性假设,第二项控制L(左)2的规范e(电子)u个,请参阅(2.2)而根据Jensen不等式,第二项由第一项控制,参见引理3.1这种相互作用在证明能量衰减估计值方面非常关键(参见提案3.4引理3.5精确陈述),即如果𝓔(u个,x个0,第页) ≤ε0对于一些足够小的ε0>0则存在θ∈(0,1),这样𝓔(u个,x个0,θr) ≤ 12 𝓔(u个,x个0,第页).

我们注意到,如果我们只考虑𝓔中的两个术语中的一个,能量估计似乎不起作用(u个,x个0,第页). 例如,一方面,如果我们只考虑第一项(如局部情况),那么对于非负分数次谐波函数,我们就缺乏Harnack型不等式。然而,在分数形式的情况下,我们有一个涉及扩张函数的Harnack型不等式,参见引理3.3这建议在能量定义中考虑第二项。另一方面,如果我们只考虑能量中的第二项,那么L(左)1的规范v(v)(定义见ℝef{def-barv}) E类 因为事实上ε当我们使用Hölder不等式时,这是不够好的(比较(3.5)(3.7))为了证明中的能量衰减估计提案3.4.

文章结构如下:第2部分我们列出了一些初步结果,包括我们之前工作中的结论[14]以及将在当前文章中使用的一些已知结果。第3节,我们证明定理1.1.

符号

  1. 表示中的点 R(右)+n个+1 = ℝn个×[0,∞)和ℝn个= R(右)+n个+1 .

  2. 球的中心在x个带半径第页英寸n个,B类第页:=B类第页(0).

  3. 球的中心在x个带半径第页在里面 R(右)n个+1,B类第页n个+1:=B类第页n个+1(0).

  4. 十字路口 B类第页n个+1 (x个)和 R(右)+n个+1 即。, B类第页n个+1(x个)R(右)+n个+1,D类第页:=D类第页(0).

  5. 表示的非负部分u个即。,u个+=最大值(u个, 0).

  6. 一个一般的正常数,可以随行变化。

2初步结果

在本节中,我们将介绍几个结果,这些结果将在下一节中使用。首先,我们扩展了分数设置下的稳定性条件。请注意u个定义为u个L(左)(ℝn个). 此外, t吨1负极22u个¯L(左)o个c(c)2(Ω×[0,)) 无论何时u个(Ω). 我们回忆起[14]稳定性条件(1.2)可以推广到扩展函数u个.准确地说,如果u个在中稳定Ω然后

R(右)+n个+1t吨1负极2|Φ|2d日x个d日t吨κR(右)n个e(电子)u个ϕ2d日x个, (2.1)

对于每个 ΦC类c(c)(R(右)+n个+1¯) 令人满意的 ϕ():=Φ(,0)C类c(c)(Ω). 以下Farina类型估计已在[14,引理3.4]:

引理2.1

([14]). u个(Ω)是一个弱稳定的解决方案 (1.1).给定一个函数 Φ 符合形式 Φ(x个,t吨) =ϕ(x个)η(t吨)对一些人来说 ϕ C类c(c) (Ω) η= 1在原产地附近,对于每个 α∈ (0, 2)我们有

(2负极α)κR(右)n个e(电子)(1+2α)u个ϕ2d日x个2R(右)+n个+1t吨1负极2e(电子)2αu个¯|Φ|2d日x个d日t吨负极12R(右)+n个+1e(电子)2αu个¯[t吨1负极2ŞΦ2]d日x个d日t吨. (2.2)

尽管以下关于Morrey空间的正则性结果是众所周知的,但为了方便起见,我们给出了一个证明。我们记得一个函数(f)在莫里的空间里M(M)第页(Ω)如果(f)L(左)1(Ω),它满足了

ΩB类第页(x个0)|(f)|d日x个C类第页n个(1负极1第页)对于每个B类第页(x个0)R(右)n个.

规范‖(f)M(M)第页(Ω)定义为常数的下确界C类>上述不等式成立的0。

引理2.2

(f)M(M)n个2负极δ(B类) 对一些人来说 δ> 0.我们设置了

R(右)(f)(x个):=B类11|x个负极|n个负极2|(f)()|d日.

那么我们有

R(右)(f)L(左)(B类1)C类(n个,,δ)(f)M(M)n个2负极δ(B类).

证明

我们设置了

F类(第页)=B类第页(x个)|(f)()|d日.

然后

R(右)(f)(x个)B类21||n个负极2|(f)(x个负极)|d日=02ρ2负极n个F类(ρ)d日ρ,x个B类1, (2.3)

哪里ρ= ∣∣. 我们可以从(2.3)以及通过以下部分进行集成

|R(右)(f)|02ρ2负极n个F类(ρ)d日ρ=22负极n个F类(2)+(n个负极2)02ρ2负极n个负极1F类(ρ)d日ρ(f)M(M)n个2负极δ(B类)22负极n个2n个+δ负极2+(n个负极2)(f)M(M)n个2负极δ(B类2)02ρδ负极1d日ρC类(f)M(M)n个2负极δ(B类).

这样我们就完成了证明。

对于任何x个0B类1,我们设置

u个λ(x个):=u个(x个0+λx个)+2日志λ. (2.4)

以下引理对于证明引理3.5.

引理2.3

u个 是一个稳定的解决方案 (1.1) 具有 Ω=B类1. u个λ 定义如下 (2.4) 对一些人来说x个0∣ < 1 0<λ<(1负极|x个0|)1+n个2. 然后

u个+λL(左)(R(右)n个)C类(1+u个+L(左)(R(右)n个)),

对一些人来说 C类> 0独立于 u个.

证明

很容易看出这一点u个λ是一个稳定的解决方案(1.1)B类R(右)具有 R(右):=1λ(1负极|x个0|). 因此,通过(2.1)

B类ρe(电子)u个λd日x个C类ρn个负极20<ρR(右)2.

这意味着

B类R(右)/2u个+λ(x个)1+|x个|n个+2d日x个B类R(右)/2e(电子)u个λ(x个)1+|x个|n个+2d日x个C类.

作为λ<1我们得到

u个+λ(x个)<u个+(x个0+λx个).

因此,更改变量x个0+λ x个我们获得

B类R(右)/2c(c)u个+λ(x个)1+|x个|n个+2d日x个λ负极n个{||2}{|x个0负极|12R(右)λ}+||>2u个+()1+|x个0负极|λn个+2d日C类λn个R(右)n个+2||2u个+()d日+C类λ2||>2u个+()||n个+2d日C类u个+L(左)(R(右)n个).

我们得出引理的结论。

3证明定理1.1

我们从以下优化版本开始[14,引理3.3]:

引理3.1

e(电子)αuL(左)1(B类1).然后 t吨1−2e(电子)αu个 L(左)o个c(c)1 (B类1× [0, ∞)).此外,

  1. 存在 δ=δ(n个,)>0 C类=C类(n个,,∥u个+L(左)(ℝn个)) > 0这样的话

    t吨1负极2e(电子)αu个¯L(左)1(D类1/2)C类e(电子)αu个L(左)1(B类1)+e(电子)αu个L(左)1(B类1)δ,
  2. 对于每个 δ0> 0小的存在 第页0=第页0(n个,,δ0) > 0小到这样

    0第页0B类1/2t吨1负极2e(电子)αu个¯d日x个d日t吨C类e(电子)αu个L(左)1(B类1)+e(电子)αu个L(左)1(B类1)1负极δ0.

证明

对于X(X)= (x个,t吨) ∈D类1/2我们有

u个¯(x个,t吨)C类u个+L(左)(R(右)n个)+B类1u个()P(P)(X(X),)d日=C类+B类1(x个,t吨)u个()P(P)(X(X),)(x个,t吨)d日,

哪里

1>(x个,t吨):=B类1P(P)(X(X),)d日δ, (3.1)

对于某些正常数δ取决于n个只有。最后一个不等式很容易从

t吨0B类1P(P)(X(X),)d日=1

因此,根据Jensen不等式

B类1/2e(电子)αu个¯(x个,t吨)d日x个C类B类1/2B类1e(电子)α(x个,t吨)u个()P(P)(X(X),)d日d日x个C类B类1最大值e(电子)αu个(),e(电子)αδu个()B类1/2P(P)(X(X),)d日x个d日C类B类1e(电子)δαu个()+B类1e(电子)αu个()d日C类e(电子)αu个L(左)1(B类1)+e(电子)αu个L(左)1(B类1)δ,

其中最后一个不等式来自Hölder不等式。将上述不等式与t吨关于区间 [0,12] 我们获得).

为了证明ii(ii)),我们注意到对于给定的δ0>0小号我们可以选择第页0>0足够小,使得(3.1)与保持δ= 1−δ0对于每个x个B类1/2和0<t吨第页0.然后ii(ii))以类似的方式跟进。

直至域的平移和扩张Ω,我们可以简单地假设B类1Ω。对于固定0<第页<1我们分解

u个¯=v(v)¯+w个¯,

哪里

v(v)¯(x个,t吨):=C类(n个,)B类第页1(|x个负极|2+t吨2)n个负极22e(电子)u个()d日,x个R(右)n个, (3.2)

哪里C类(n个,)>0是一个尺寸常数,因此

负极极限t吨0t吨1负极2t吨v(v)¯=κe(电子)u个上的B类第页.

然后w个满足

d日v(v)(t吨1负极2w个¯)=0在里面R(右)+n个+1,t吨0t吨1负极2t吨w个¯=0在里面B类第页. (3.3)

请注意w个一直延伸到边界B类第页.

现在我们证明了函数的一些基本性质v(v)w个.

引理3.2

设置 v(v):=v(v)(x个, 0)我们有

t吨1负极22v(v)¯L(左)2(D类第页)+v(v)L(左)2(B类第页)C类e(电子)u个L(左)1(B类第页)γe(电子)u个L(左)2(B类第页)1负极γ,0<第页1,

对一些人来说 γ∈ (0, 1) C类> 0独立于 u个.

证明

功能v(v)可以写成卷积,事实上,

v(v)χB类第页(ΓχB类2第页)(e(电子)u个χB类第页),Γ(x个):=C类(n个,)|x个|n个负极2,

哪里χA类表示集合的特征函数A类一方面,通过Young不等式,我们得到

v(v)L(左)第页(B类第页)ΓL(左)q个(B类2第页)e(电子)u个L(左)2(B类第页), (3.4)

哪里第页,q个验证以下条件

1+1第页=1q个+12,1<q个<n个n个负极2.

另一方面,很容易看出

v(v)L(左)1(B类第页)ΓL(左)1(B类2第页)e(电子)u个L(左)1(B类第页). (3.5)

因此,加上插值不等式

v(v)L(左)2(B类第页)v(v)L(左)1(B类第页)γv(v)L(左)第页(B类第页)1负极γ,

具有γ,第页令人满意的

12=γ+1负极γ第页,0<γ<1,

我们获得

v(v)L(左)2(B类第页)C类e(电子)u个L(左)1(B类第页)γe(电子)u个L(左)2(B类第页)1负极γ,第页(0,1].

我们在这里选择第页略大于2英寸(3.4),并利用L(左)q个L(左)1的规范Γ一致限定在B类第页如果第页保持有界。引理如下v(v)(x个,t吨) ≤v(v)(x个).

引理3.3

设置 w个=w个(x个0, 0)我们每个人都有0 <ρ<R(右):= (第页− ∣x个0∣)

c(c)e(电子)w个(x个0)ρ2负极n个负极2D类ρ(x个0)t吨1负极2e(电子)w个¯d日x个d日t吨R(右)2负极n个负极2D类R(右)(x个0)t吨1负极2e(电子)u个¯d日x个d日t吨,x个0B类第页,

哪里

c(c)=D类1t吨1负极2d日x个d日t吨.

证明

我们只证明了引理x个0= 0. 发件人(3.3)我们有这个

d日v(v)(t吨1负极2Şe(电子)w个¯)=t吨1负极2e(电子)w个¯|w个¯|20英寸R(右)+n个+1,t吨0t吨1负极2t吨e(电子)w个¯=0英寸B类第页.

因此,对于0<ρ<第页

0D类ρd日v(v)(t吨1负极2e(电子)w个¯(x个,t吨))d日x个d日t吨=D类ρB类ρt吨1负极2νe(电子)w个¯(x个,t吨)d日σ(X(X))=ρn个+1负极2ρD类1B类1t吨1负极2e(电子)w个¯(ρx个,ρt吨)d日σ.

这意味着ρ2负极n个−1 D类ρB类ρ t吨1−2e(电子)w个d日σ单调性相对于ρ.因此,我们有ρ2负极n个−2D类ρ t吨1−2个e(电子)w个dxdt公司在中增加ρ因此,使用w个<u个w个一直延伸到边界B类第页其中,前一个结论来自以下事实v(v)>0,我们得到

c(c)e(电子)w个¯(0)ρ2负极n个负极2D类ρt吨1负极2e(电子)w个¯d日x个d日t吨ρ2负极n个负极2D类ρt吨1负极2e(电子)u个¯d日x个d日t吨.

它完成了证明。

我们现在证明了对𝓔的以下能量衰减估计(u个,x个0,第页). 为了简单起见,我们写了𝓔(u个,x个0,第页)作者:𝓔(x个0,第页),并考虑x个0=0和第页在以下命题中=1。

提案3.4

u个 是一个稳定的解决方案 (1.1) 具有 Ω=B类1 对一些人来说 u个L(左)(ℝn个).然后就有了 ε0∈ (0, 1) θ∈ (0, 1)仅取决于 n个, u个+L(左)(ℝn个) 如果

ε:=E类(0,1)=B类1e(电子)u个d日x个+D类1t吨1负极2e(电子)u个¯d日x个d日t吨ε0

然后

E类(0,θ)12E类(0,1).

证明

它源自(2.2)那个

B类1/2e(电子)2u个d日x个C类D类1t吨1负极2e(电子)u个¯d日x个d日t吨C类ε. (3.6)

然后写u个=v(v)+w个,其中v(v)由提供(3.2)具有第页= 12 ,我们从引理3.2那个

v(v)L(左)2(B类1/2)+t吨1负极22v(v)¯L(左)2(D类1/2)C类ε1+γ2. (3.7)

我们将对合适的𝓔(0,r)进行估计第页.使用引理3.1人们可以找到第页1=第页1(n个,,γ) ∈ (0, 12 )这样,对于每0<第页第页1

D类第页t吨1负极2e(电子)2u个¯(x个,t吨)d日x个d日t吨C类ε1负极γ2,

哪里C类>0取决于n个,和‖u个+L(左)(ℝn个).连同(3.6),(3.7)和Hölder不等式

B类第页v(v)e(电子)u个d日x个+D类第页t吨1负极2v(v)¯e(电子)u个¯d日x个d日t吨C类ε1+γ4.

这反过来意味着

第页4负极n个负极2D类第页{v(v)¯1}t吨1负极2e(电子)u个¯d日x个d日t吨C类第页4负极n个负极2ε1+γ4.

此外,通过引理3.3

第页4负极n个负极2D类第页{v(v)¯1}t吨1负极2e(电子)u个¯d日x个d日t吨C类第页4负极n个负极2D类第页t吨1负极2e(电子)w个¯d日x个d日t吨C类第页2ε.

将上述两种估计结合起来

第页4负极n个负极2D类第页t吨1负极2e(电子)u个¯d日x个d日t吨C类(第页2ε+第页4负极n个负极2ε1+γ4).

以类似的方式,通过引理3.3我们还可以获得,

第页2负极n个B类第页e(电子)u个d日x个C类第页2负极n个B类第页{v(v)1}e(电子)w个d日x个+第页2负极n个B类第页{v(v)1}v(v)e(电子)u个d日x个C类第页2负极n个第页n个D类1t吨1负极2e(电子)u个¯d日x个d日t吨+C类第页2负极n个ε1+γ4C类(第页2ε+第页2负极n个ε1+γ4).

因此,对于0<第页第页1,

E类(0,第页)C类(第页2ε+第页4负极n个负极2ε1+γ4),

对一些人来说C类=C类(n个,,∥u个+L(左)(ℝn个))>0,我们使用<1和第页1 12 .

最后,我们首先选择θ>0足够小,因此 C类θ2=14, 然后选择ε0>0小,这样 C类θ4负极n个负极2ε0γ4=14. 然后针对εε0我们获得

E类(0,θ)12ε=12E类(0,1).

因此,我们完成了证明。

尽管以下引理的证明是相当标准的,这要归功于提案3.4引理2.3为了完整起见,我们给出了证明的草图。

引理3.5

u个L(左)(ℝn个)是一个稳定的解决方案 (1.1) 具有 Ω=B类1.然后就有了 ε̂0> 0仅取决于 n个, u个+L(左)(ℝn个) 如果

0<E类(u个,0,1)ε^0,

然后 u个 在中连续 B类1/6.

证明

对于 x个0B类120<λλ0:=2负极2负极n个2 我们设置了

u个λ(x个)=u个(x个0+λx个)+2日志λ.

然后由引理2.3我们看到了

u个+λL(左)(R(右)n个)C类1对于每个x个0B类12,0<λλ0,

对一些人来说C类1>0独立于 x个0B类12 和0<λλ0因此,由提案3.4,我们可以找到ε0>0和θ∈(0,1)(仅取决于n个,C类1)这样的话

E类(u个λ,0,1)ε0E类(u个λ,0,θ)12E类(u个λ,0,1). (3.8)

根据能量的定义

E类(u个λ,0,1)=E类(u个,x个0,λ),E类(u个,x个0,λ0)C类(λ0)E类(u个,0,1).

因此,如果我们选择 0<ε^0<ε0C类(λ0), 然后从(3.8)我们得到

E类(u个,x个0,λ0θ)=E类(u个λ0,0,θ)12E类(u个λ0,0,1)=12E类(u个,x个0,λ0)12ε0.

通过迭代论证,我们得到

E类(u个,x个0,λ0θk个)12k个E类(u个,x个0,λ0)ε02k个,k个=1,2,,.

特别是,设置 α:=负极日志2日志θ>0 我们得到

E类(u个,x个0,第页)C类第页αE类(u个,0,1)x个0B类120<第页14,

它给出了

B类第页(x个)e(电子)u个()d日C类第页n个负极2+α对于每个x个B类12n个d日0<第页14. (3.9)

现在我们分解u个=u个1+u个2,使用

u个1(x个)=c(c)(n个,)B类1/1|x个负极|n个负极2e(电子)u个()d日,x个R(右)n个,

哪里c(c)(n个,)是这样选择的

c(c)(n个,)(负极Δ)1|x个负极|n个负极2=δ(x个负极).

(3.9)引理2.2我们的结论是u个1以为界B类1/3.同时u个2满足(−Δ) u个2=0英寸B类1/3,这意味着u个2是光滑的B类1/6。因此,我们明白了u个在中连续B类1/6.□

我们记得,如果u个在中稳定Ω,然后e(电子)u个 L(左)o个c(c)第页 (Ω)对于每个第页∈[1,5)由引理2.1因此,小能量规律性结果可表述如下:

引理3.6

对于每个1 ≤第页< 5存在 ε第页> 0仅取决于 n个, u个L(左)(ℝn个) 如果

B类1e(电子)第页u个d日x个ε第页,

然后 u个 持续打开 B类1/12.

证明

通过Hölder不等式我们可以得到

B类1e(电子)u个d日x个C类ε第页1第页.

因此,通过引理3.1

D类1/2t吨1负极2e(电子)u个¯d日x个d日t吨C类ε第页δ第页,

对一些人来说δ> 0. 这表明

E类(0,12)C类ε第页δ第页.

然后由引理3.5我们明白了u个在中连续B类2012年1月假如 C类ε第页δ/第页 足够小。

证明

的证明 定理1.1.问题(1.1)在缩放下不变

u个λ(x个):=u个(x个0+λx个)+2日志λ.

因此,如果

第页2第页负极n个B类第页(x个0)e(电子)第页u个d日x个ε第页,

对一些人来说第页∈[1,5),则u个在中连续B类第页/12(x个0),多亏了引理3.6因此,如果x个0∈𝓢(𝓢是奇异集),我们看到对于第页>0小

第页2第页负极n个B类第页(x个0)e(电子)第页u个d日x个>ε第页.

因此,根据著名的Besicovitch覆盖定理,我们得到𝓢的Hausdorff维数最多为n个− 2具有第页∈[1,5),参见示例[15,引理1.3.5,引理2.1.1]或[13,提案9.21]。因此,我们得出结论,𝓢的Hausdorff维数最多为n个− 10它完成了证明。

鸣谢

第一作者得到了SNSF第P400P2-183866号拨款的支持。第二作者部分获得国家自然科学基金第11801550号和第11871470号资助。我们感谢匿名裁判的许多深刻见解和宝贵建议。

  1. 利益冲突:作者声明他们没有利益冲突。

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收到:2020-11-24
接受日期:2021-03-09
在线发布:2021-05-22

©2021 Ali Hyder和Wen Yang,由De Gruyter出版

本作品根据知识共享署名4.0国际许可证授权。

于2024年6月6日从下载https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/anona-2020-0177/html
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