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一类分数阶Kirchhoff型方程Schwarz对称基态解的存在性

2021-01-07韩娅玲向建林

应用数学 2021年1期

韩娅玲,向建林

(1.中南财经政法大学统计与数学学院,湖北 武汉430073;2.武汉理工大学数学系,湖北 武汉430070)

1.引言

本文主要研究如下分数阶Kirchhoff型方程

基态解的存在性,其中常数a,b >0,s ∈(0,1),µ是拉格朗日常数,r = |x|,函数h(r),k(r)满足:

(c1) h:(0,∞)→[0,∞)和k :(0,∞)→[0,∞)Lebesgue可测且有界;

(c2) h和k关于r单调非增.

近年来方程(1.1)受到广泛关注,特别当s=1时,方程(1.1)表示弦振动中经典的Kirchhoff方程,此时方程(1.1)解的存在性及其相关性质可见文[1-2],多重性结果见文[3],峰解见文[4],唯一性见文[5],爆破分析见文[6]等.当0 <s <1时,文[7]研究了方程(1.1)含临界指数情形基态解的存在性,文[8]探讨了方程(1.1)解的多重性.而关于方程(1.1)Schwarz对称基态解的存在性,据我们所知,暂时未见结果.

若b = 0,则方程(1.1)就是通常意义下的分数阶Laplacian方程.近二十年来,分数阶Laplace算子由于在数学物理和相关领域的广泛应用,受到非常多数学研究者的关注,特别是Nezza等在文[9]中得到分数阶Sobolev嵌入不等式后,许多数学研究者在分数阶Laplacian方程解的存在性,唯一性和非退化性等方面得到了非常丰富的结果[10-15].值得一提的是,利用约束变分理论和常微分方程理论,文[11-12]分别得到了一维和高维情形分数阶Laplacian方程基态解的存在性和唯一性.文[13]利用约束变分思想和集中紧引理得到了一般的非线性情形分数阶Laplacian方程基态解的存在性.进一步文[14]证明了一般非线性条件下分数阶Laplacian方程对称基态解的存在性,并利用非线性和方程(1.1)非线性相同且满足条件(c1)和(c2)的情形证明了一般非线性情形时部分条件的最佳性.本文的目的是希望能将……

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