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带Hartree型非线性项双调和薛定谔方程解的整体适定性

2021-11-15王雪雯

四川师范大学学报(自然科学版) 2021年6期

王雪雯, 郭 青

(中央民族大学 理学院,北京100081)

考虑以下带Hartree型非线性项的聚焦型质量超临界能量次临界的双调和Schrödinger方程

双调和NLS方程也称四阶NLS方程,是文献[1-2]为了研究小双调和色散项对强激光束在Kerr非线性体介质中传播的影响而引进的.Fibich等[3]从数学的角度研究了这类方程,给出了次临界状态下的一些性质.Zhu等[4]给出了聚焦型四阶质量临界NLS方程基态解的变分结构,Guo[5]由Pausader[6]的思想研究了聚焦型四阶质量超临界能量次临界NLS方程基态解的变分结构以及方程解的整体适定性.对于带Hartree型非线性项聚焦的Schrödinger方程而言,Gao等[7]研究了聚焦型质量超临界Hartree方程基态解的变分结构,Zhu[8]研究了非线性分数阶Schrödinger方程基态解的变分结构,Guo等[9]运用此理论证明了分数阶Schrödinger方程解的整体适定性.

本文根据Zhu[8]的思想,通过寻找卷积型Gagliardo-Nirenberg不等式

基态解的变分结构,并应用Gagliardo-Nirenberg不等式得到Schrödinger方程整体解的存在性.

1 预备知识

研究问题所用的主要工具是根据Zhu[8]建立的H2中有界序列的profile分解.

2 整体解的存在性

给出卷积型Gagliardo-Nirenberg不等式最佳常数CGN以及整体解存在性的证明.

那么,可以用类似证明(16)式成立的方法证明(19)式成立.然后将(16)~(19)式代入(15)式的左边,就得到了(15)式.最后再结合(9)(13)和(15)式可知:当J→∞和n→∞时,有

然后,给出I在椭圆问题(3)中关于Q(x)的表达式.实际上,上述讨论过程已经证明了(26)式非平凡解的存在性,又因为I是实数,所以椭圆问题(3)同样存在非平凡解[13-15].

对于椭圆问题(3)的任意解Q(x),能够得到Pohozaev等式

下面,对上述等式给出证明,将……

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