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涉及分数拉普拉斯算子的方程:紧致性和应用。 (英语) Zbl 1317.35287号

在本文中,作者考虑了一个Brézis-Nirenberg型问题[H.布列齐斯伦伯格、Commun。纯应用程序。数学。36, 437–477 (1983;Zbl 0541.35029号)]对于分数拉普拉斯算子:\[\开始{aligned}(-\Delta)^{\alpha}u&=|u|^{2^{\ast}_{\alfa}-2-\epsilon}u+\lambdau\quad\text{in}\Omega,\\u&=0\quad\\text{on}\partial\Omega。\结束{对齐}\标记{1}\]这里,\(Omega\subset\mathbb{R}^{N}\)是一个有界光滑域,\(epsilon\ in[0,2^{ast}_{\alpha}-2),\(lambda>0\),\。
在这个设置中,作者通过推导相应的次临界问题的适当有界解的强紧性,证明了(1)的无穷多解的存在性。这扩展了G.Devillanova公司S.Solimini公司【高级差异附录7,第10号,1257–1280(2002年;Zbl 1208.35048号)]从情况\(alpha=1\)到情况\((0,1)中的alpha\)。由于指数的临界性,如果(ε=0),Palais-Smale条件失败,临界点理论不能直接得到所需的解。因此,遵循Devillanova和Solimini[loc.cit.]的观点,对亚临界问题的(缺乏)起泡行为进行了更详细的紧凑性分析。
为此,作者使用了Caffarelli-Silvestre扩展[L.卡法雷利L.西尔维斯特、Commun。部分差异。方程式32,No.8,1245–1260(2007;Zbl 1143.26002号)]分数拉普拉斯公式(1)作为局部问题:\[\开始{aligned}-\text{div}(y^{1-2\alpha}\nablav)&=0\quad\text{in}\mathcal{C}(C)_{\Omega},\\v&=0\quad\text{on}\partial_L\mathcal{C}(C)_{\Omega},\\y^{1-2\alpha}\frac{\partial v}{\partical\nu}&=|v(x,0)|^{2^{\ast}_{\alpha}-2-\epsilon}v(x、0)+\lambda v(x和0)\quad\text{on}\Omega times\{0\},\end{aligned}\tag{2}\]其中,\(\mathcal{C}_{\Omega}=\Omega \ times(0,\infty)\)和\(\partial_{L}\mathcal{C}{\Omega}=\ partial\Omegan\ times。考虑在能量空间中一致有界(in(epsilon_n>0))的亚临界问题(2)的解序列(v_n)\[H_{0,L}^{1}(\mathcal{C}(C)_{\Omega}):=\left\{v\在L^{2}(\mathcal{C}(C)_{\Omega}):v=0\text{on}\partial_{L}\mathcal{C} _L(_L),\int_{\mathcal{C}(C)_{\Omega}}y^{1-2s}|\nabla v|^2 dx<\infty\right\},\]作者证明了\(H_{0,L}^{1})(\mathcal)中的强收敛性{C}(C)_{\Omega})\)用于\(v_n\)as \(\epsilon_n\rightarrow 0\)。因此,他们表明沿着这些序列不可能出现冒泡行为。与局部情况(α=1)相比,(2)分析中的主要挑战是推导必要的边界估计。

理学硕士:

35兰特 分数阶偏微分方程
35J60型 非线性椭圆方程
35J65型 线性椭圆方程的非线性边值问题
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