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非线性椭圆障碍问题很弱解的全局可积性

2021-01-07佟玉霞杨雅琦周艳霞

应用数学 2021年1期

佟玉霞,杨雅琦,周艳霞

(华北理工大学理学院,河北 唐山063210)

1.引言

设Ω ⊂Rn(n ≥2)是一个有界正则区域,1 <p <n,这里正则域指的是具有有限测度并使得下文Hodge分解(引理2.1)成立的区域.例如,Lipschitz域和A型区域是正则的.

令ψ为Ω中任意取值于R ∪{-∞,+∞}的函数,θ ∈W1,r(Ω).令

其中函数ψ为障碍函数,θ为边值函数.

本文考虑非线性椭圆方程

并且B(x,ξ)满足

现在介绍引理2.1中扰动向量场的Hodge分解|∇(v-u)|p-2∇(v-u)∈Lr/(r-p+1)(Ω):

定义1.1称为(1.1)的-障碍问题的很弱解,max{1,p-1}<r <p,如果

上面定义中“很弱”的含义是指解u的可积指数r可以小于自然指数p,这不同于通常的经典弱解Ω)的假设.

首先回顾很弱解的相关进展.Iwaniec在文[1]中首次提出了很弱解的概念,对p-调和张量和弱拟正则映射,其弱导数的可积性低于自然指数.此外,Iwaniec-Sbordone[2]和Iwaniec等[3]分别考虑了变分积分的弱极小和r充分接近p时的弱p-调和型方程的正则性; 通过对扰动向量场的Hodge分解的方法,得到了变分积分的弱极小和弱p-调和方程的很弱解实际上是经典意义下的弱解.另一方面,与Iwaniec使用的方法不同的是,Lewis[4]通过调和分析技术获得了某些椭圆型方程很弱解的高阶可积性.后来,Lewis的调和分析技术又扩展到p-拉普拉斯算子[5-6]的抛物型方程组,以及各种非标准增长的椭圆和抛物型方程组[7-10].这从本质上说是使用了弱导数的逆Hlder不等式从而提高可积性来实现的[11].Greco等在文[12]中研究了非齐次p-调和方程

获得了算子H的估计.郑神州和方爱农[13]研究了非线性椭圆方程组

的很弱解,并且在扰动向量场的Hodge 分解的基础上,得到了其很弱解的微……

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