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arXiv 2306.04416math.AP
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四维双调和 Lane-Emden 问题最小能量节点解的渐近行为

Asymptotic behavior of least energy nodal solutions for biharmonic Lane-Emden problems in dimension four

Zhijie Chen, Zetao Cheng, Hanqing Zhao

AI总结:

本文研究四维有界区域中双调和 Lane-Emden 方程最小能量节点解在 $p\to\infty$ 时的极限,证明其经 $p$ 缩放后收敛为两个 Green 函数之差,并推广且无需可比性条件即可另证二维结果。

摘要:

本文研究如下四阶椭圆问题最小能量节点解 $u_p(x)$ 的渐近行为:在 $\Omega$ 内 $\Delta^2u=|u|^{p-1}u$,在 $\partial\Omega$ 上 $u=\partial u/\partial\nu=0$,其中 $\Omega$ 是 $\mathbb{R}^4$ 中的有界 $C^{4,\alpha}$ 区域且 $p>1$。除其他结果外,我们证明:沿 $p\to+\infty$ 的某个子列,$pu_p(x)\to64\pi^2\sqrt e\\,(G(x,x^+)-G(x,x^-))$,其中 $x^+\neq x^-\in\Omega$,$G(x,y)$ 是 $\Delta^2$ 对应的 Green 函数。这将 Grossi、Grumiau 与 Pacella(Ann. I. H. Poincaré – AN,30(2013),121–140)关于二维情形 $-\Delta u=|u|^{p-1}u$ 的结果推广到双调和情形,并且在不假设其可比性条件 $p(\\|u_p^+\\|_\infty-\\|u_p^-\\|_\infty)=O(1)$ 的情况下,为其结果提供了另一种证明。

英文摘要:

In this paper, we study the asymptotic behavior of least energy nodal solutions $u_p(x)$ to the following fourth-order elliptic problem \[ \begin{cases} Δ^2 u =|u|^{p-1}u \quad &\hbox{in}\;Ω, \\ u=\frac{\partial u}{\partial ν}=0 \ \ &\hbox{on}\;\partialΩ, \end{cases} \] where $Ω$ is a bounded $C^{4,α}$ domain in $\mathbb{R}^4$ and $p>1$. Among other things, we show that up to a subsequence of $p\to+\infty$, $pu_p(x)\to 64π^2\sqrt{e}(G(x,x^+)-G(x,x^-))$, where $x^+\neq x^-\in Ω$ and $G(x,y)$ is the corresponding Green function of $Δ^2$. This generalize those results for $-Δu=|u|^{p-1}u$ in dimension two by (Grossi-Grumiau-Pacella, Ann.I.H.Poincaré-AN, 30 (2013), 121-140) to the biharmonic case, and also gives an alternative proof of Grossi-Grumiau-Pacella's results without assuming their comparable condition $p(\|u_p^+\|_{\infty}-\|u_p^-\|_{\infty})=O(1)$.

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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