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一些指数Sobolev不等式中的最佳常数。 (英语) Zbl 1170.46033号

设\(\Omega\)是\({mathbb R}^n\),\(\alpha_n={{(n-1)^{n-1}n^{1-2n}}\ over{Omega_n}}\)的有界域,其中\(\Omega_n\)表示单位球面\(S^{n-1}\子集{mathbbR}^n\),\ R}\)和\(f(\lambda,u)={1\over n}\int_{\Omega}W中的\(u\)的|\nabla u|^n\,dx-\lambda f({1\over{|\Omega|}}\int_{\Omega}e^u\,dx)^{1,n}0(\欧米茄)\)。
定理1:如果\(f(s)=int^s_1{1\over\tau}(1-{1\ver\tau})^{n-1}\,d\tau\),则\(f(lambda,cdot)\)承认一个径向临界点\(u_0>0)当且仅当\(lambda={1\ over\{n\alpha_n}}\);此外,对于所有(lambda\leq{1\over{n\alpha_n}},u0),W中的u^{1,n}_0(\欧米茄)\),\(u\geq 0\)。
定理2:如果(B)是({mathbb R}^n)和(C^1(]0,infty[))中的球,(lim_{s\rightarrow\infty}(f(s)-\ln\;s)=0\),(f'\geq0\)和(s\mapsto{1\over-{n\alpha_n}}{{(1-{1\ over-s})^{n-1}over-{sf'(s)}})是在\(]1,\infty[\)中严格递增,然后是\(f({1\over{n\alpha_n}},u)>\inf\{f({2\over},v):v\在W中^{1,n}0(B)}=-{1\over{n\alpha_n}}\sum^{n-1}_{k=1}{1\over{k}}\)用于W中的任何\(u\^{1,n}0(B)\)\(F(lambda,\cdot)\)在\(B)中为每个\(lambda<{1\over{n\alpha_n}}\)承认一个唯一的极小值,而对于\(lampda={1\ever{n\alpha_n}}\)则不实现下确值。
定理3:设(B)为中心0的球,设(R)为({mathbb R}^n)中的射线,设(u)为W中的射线^{1,n}_{0}(B)是的径向弱解
\[-\文本{div}(|\nablau|^{n-2}\nablau)={{lambda}\ over{|B|}}f\ left({1\over{B|}{int_{B}e^u\,dx\ right)e^u;\标记{*}\]
则\(\sigma={1\over{|B|}}\int_{B}e^u\,dx\)满足
\[n \alpha_n\lambdaf(\sigma)={{text{sgn}(\sigma-1)}\over\sigma}\left|1-{1\over\simma}\right|^{n-1};\标记{**}\]
相反,(a)如果存在(sigma0\in]1,infty[\)满足((**)\),则问题((*)\)承认正径向弱解,(b)如果存在[sigma0 \in]0,1[\)满意(**)],则问题\(*)承认负径向弱解;(c)如果1满足(**),则0是解;如果(u(x)对于(|x|<R\),=n\ln{\sigma_0\ over{1+(\sigma _0-1)({{|x|}\ over R})^{n over{n-1}}}),则(u)是(a)和(b)中的解。

理学硕士:

46E35型 Sobolev空间和其他“光滑”函数空间、嵌入定理、迹定理
35J60型 非线性椭圆方程
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全文: 内政部