一类Choquard型拟线性Schrödinger方程解的存在性
2021-01-27张晓静
张晓静,贾 高
(上海理工大学 理学院,上海 200093)
1 问题的提出
研究了如下形式的Choquard型方程解的存在性问题:


方程(1)与如下形式的拟线性Schrödinger方程的驻波解密切相关:

在以往的研究中,当方程(2)中取l(s)=s时,大量学者利用变分方法、临界点理论等解决了方程解的存在性和多重性等问题。但是,关于l(s)=(1+s)1/2的研究较少。对于Choquard型半线性方程现已有许多研究,受文献[5]的启发,本文讨论Choquard型拟线性方程。因为,方程(1)中的非线性项是非局部的,无法直接使用处理局部问题的方法解决该拟线性问题。
现假设V(x)满足以下条件:

本文的主要结果为定理1。
定理1若条件(v0),(v1)成立,则问题(1)在H1(RN)中至少存在一个非平凡解。
2 预备知识
在本文中,对工作空间H1(RN)赋予范数‖u‖2=符号|u|p表示通常的Lp(RN)空间函数u(x)的范数。
首先考虑变量替换

引理1[6]对于函数g(t)和G-1(t)有如下性质:

b.对于所有的t∈R ,有
c.对于所有的t∈R,有
引理2[5](Hardy-Littlewood-Soboloev不等式)若g(x)∈Lr(RN),h(y)∈Ls(RN),则存在常数C,使得

其中,r,s,α,N满足r,s>1,0<α<N,
引理3若v∈Lpr(RN),则根据Hardy-Littlewood-Sobolev不等式可知

若pr∈[2,2∗),那么,另外,由Sobolev嵌入定理可知,当且仅当
注意到方程(1)对应的能量泛函

但是,在H1(RN)空间上该能量泛函I(u)可能无定义。因此,利用式(3)的变量替换v=G(u)将泛函I(u)转化为如下形式:

根据引理1和引理3,J在H1(RN)中是有定义的,并且J(v)∈C1(H1(RN),R),对于任意的φ∈H1(RN),有

进一步由引理1和引理2可知,如果v∈H1(RN)是泛函J的临界点,则u=G-1(v)∈H1(RN),同时u也是I的一个临界点。
3 主要引理及定理1的证明
首先验证泛函J具有山路几何结构及其(PS)序列的有界性,其次将给出定理1的证明。
引理4若假设条件(v0),(v1)成立,那么,存在ρ,α>0和e∈H1(RN){0},使得
a.当‖v‖=ρ时,有J(v)>α;
b.当‖e‖>ρ时,有J(e)<0。
证明结合式(4)、引理1、引理3和Sobolev嵌入定理,可得……p>
