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带临界加权反应项的反应扩散方程的分离变量爆破模式

Separate variable blow-up patterns for a reaction-diffusion equation with critical weighted reaction

Razvan Gabriel Iagar, Ariel Sánchez

AI总结:

该研究针对带加权反应项的二阶反应扩散方程,提出显式临界指数σ_c并分类爆破模式,揭示其存在性与行为按σ_c分区域且依赖维度N的取值,拓展了一维情形下的已有研究。

摘要:

我们研究如下二阶反应扩散方程对应的分离变量爆破模式:$$ \partial_tu=\Delta u^m + |x|^\sigma u^m, $$ 其定义域为 $x\in\mathbb{R}^N$,$t\geq0$,其中 $m>1$,维度 $N\geq2$,$\sigma>0$。本文提出了一个新的显式临界指数$$ \sigma_c=\frac{2(m-1)(N-1)}{3m+1} $$,并给出了爆破轮廓的分类。本文最核心的贡献是证明了爆破模式的存在性与行为被临界指数 $\sigma_c$ 划分为不同区域,且强烈依赖于维度满足 $N\geq4$ 还是 $N\in\{2,3\}$。这些结果拓展了作者此前在维度 $N=1$ 下的研究工作。

英文摘要:

We study the separate variable blow-up patterns associated to the following second order reaction-diffusion equation: $$ \partial_tu=Δu^m + |x|^σu^m, $$ posed for $x\in\mathbb{R}^N$, $t\geq0$, where $m>1$, dimension $N\geq2$ and $σ>0$. A new and explicit critical exponent $$ σ_c=\frac{2(m-1)(N-1)}{3m+1} $$ is introduced and a classification of the blow-up profiles is given. The most interesting contribution of the paper is showing that existence and behavior of the blow-up patterns is split into different regimes by the critical exponent $σ_c$ and also depends strongly on whether the dimension $N\geq4$ or $N\in\{2,3\}$. These results extend previous works of the authors in dimension $N=1$.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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