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漂移-扩散抛物-椭圆方程组I型爆破解的渐近性。 (英语) Zbl 1270.35131号

设(U)是漂移扩散方程的非负径向对称解(也称为抛物线椭圆Keller-Segel系统或Smoluchowski-Poisson方程)\[\partial_t U=\mathrm{div}\left(\nabla U-U\nabla(E_N*U)\right)\;\文本{in}\;\mathbb{R}^N次(0,T),四个U(0)=U_0\在L^\输入(mathbb}^N)中。\]这里,空间维数(N)大于或等于(3),并且(E_N)表示泊松核。假设(U)在有限时间(T)爆破,单个爆破点位于(x=0),爆破为I型,即,对于(T)in(0,T)。证明了在零邻域中,(U)以渐近向后自相似的方式表现为(t到t):\[\lim_{t\to-t}(t-t)U(x\sqrt{t-t},t)=|x|\varphi_\alpha'(|x|)+N\varphi_ \alpha(|x|x),\]其中,\(\alpha>0\)表示初始值问题\[\varphi“”(r)+\左(\frac{N+1}{r}-\ frac{r}{2}\right)\varphi'(r)-\ varphi(r)+\varphi,\]在\(0,\ infty)\)中有一个满足\(\ varphi_\alpha(0)=\ alpha\)和\(\varphi_\ alpha'(0)=0\)的正解。由(U)和(varphiα)求解的方程之间的联系是通过经典地使用(U)的累积分布函数和自相似变量来实现的\[u(xi,t)=\frac{1}{|B(0,1)|\xi^N}\int_{B(0,\xi)}u(x,t)dx,\quad w\left(\frac}\xi}{\sqrt{t-t}},-\log(t-t)\right)=u(\xi,t)\]对于\(\xi,t)\in(0,\infty)\times(0,t)\)。那么,(varphi_\alpha)是由(w)求解的演化方程的稳态解,(U)的渐近后向自相似性遵循从(w)到(varphi_ \alpha\)的收敛性。要实现后者,需要对族((varphi_\alpha))的振荡行为进行详细研究,通常的Liapunov函数参数被分析参数取代。

MSC公司:

35B44码 PDE背景下的爆破
35B05型 PDE背景下的振荡、解的零点、中值定理等
35K15型 二阶抛物方程的初值问题
35B40码 偏微分方程解的渐近行为
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参考文献:

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