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arXiv 2403.19987math.AP
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有限图上的分数阶拉普拉斯算子

Fractional Laplace operator on finite graphs

Mengjie Zhang, Yong Lin, Yunyan Yang

AI总结:

本文在任意有限图上离散化分数阶拉普拉斯算子,利用特征值与特征函数给出显式表示,并研究其收敛性质,进而通过变分原理和上下解方法得到分数阶 Kazdan-Warner 方程的存在性结果。

摘要:

如今,离散分数阶拉普拉斯算子作为连续情形的自然对应物受到了广泛关注。本文针对任意有限图和任意正实数 $s$,对分数阶拉普拉斯算子 $(-Δ)^{s}$ 进行离散化。我们证明了 $(-Δ)^{s}$ 可以由拉普拉斯算子 $-Δ$ 的特征值和特征函数显式表示。此外,我们研究了它的重要性质,例如当 $s$ 趋于 $1$ 时,$(-Δ)^{s}$ 收敛到 $-Δ$;而在特定函数空间上,当 $s$ 趋于 $0$ 时,$(-Δ)^{s}$ 收敛到恒等映射。对于涉及分数阶拉普拉斯算子的相关问题,我们考虑了分数阶 Kazdan-Warner 方程,并通过变分原理以及上下解方法获得了若干存在性结果。

英文摘要:

Nowadays a great attention has been focused on the discrete fractional Laplace operator as the natural counterpart of the continuous one. In this paper, we discretize the fractional Laplace operator $(-Δ)^{s}$ for an arbitrary finite graph and any positive real number $s$. It is shown that $(-Δ)^{s}$ can be explicitly represented by eigenvalues and eigenfunctions of the Laplace operator $-Δ$. Moreover, we study its important properties, such as $(-Δ)^{s}$ converges to $-Δ$ as $s$ tends to $1$; while $(-Δ)^{s}$ converges to the identity map as $s$ tends to $0$ on a specific function space. For related problems involving the fractional Laplace operator, we consider the fractional Kazdan-Warner equation and obtain several existence results via variational principles and the method of upper and lower solutions.

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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