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arXiv 2510.26331math.APmath.SP
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球体上Robin特征值问题的完整光谱

Complete spectrum of the Robin eigenvalue problem on the ball

Guowei Dai, Yingxin Sun

AI总结:

本文研究了球体上Robin特征值问题的完整光谱结构,得出了不同α值下的特征值分布及计算方法。

摘要:

我们研究了以下Robin特征值问题:在单位球B内,-Δu=μu,边界∂B上,∂_n u+αu=0。我们得到了该问题的完整光谱结构。特别是,当α>0时,第一个特征值为k_{ν,1}^2,第二个特征值为k_{ν+1,1}^2,其中k_{ν+l,m}是kJ_{ν+l+1}(k)-(α+l)J_{ν+l}(k)的第m个正零点。此外,当α∈(-l,1-l)且l∈N时,存在l个负(严格递增)特征值-\widehat{k}_{ν+i,1}^2(i∈{0,…,l-1}),其中\widehat{k}_{ν+l,1}是αI_{ν+l}(k)+lI_{ν+l}(k)+kI_{ν+l+1}(k)的唯一零点;而当α=-l时,除了l个负(递增)特征值外,0也是特征值。

英文摘要:

We investigate the following Robin eigenvalue problem \begin{equation*} \left\{ \begin{array}{ll} -Δu=μu\,\, &\text{in}\,\, B,\\ \partial_\texttt{n} u+αu=0 &\text{on}\,\, \partial B \end{array} \right. \end{equation*} on the unit ball of $\mathbb{R}^N$. We obtain the complete spectral structure of this problem. In particular, for $α>0$, the first eigenvalue is $k_{ν,1}^2$ and the second eigenvalue is $k_{ν+1,1}^2$, where $k_{ν+l,m}$ is the $m$th positive zero of $kJ_{ν+l+1}(k)-(α+l) J_{ν+l}(k)$. Moreover, when $α\in(-l,1-l)$ with any $l\in \mathbb{N}$, one has $l$ negative (strictly increasing) eigenvalues $-\widehat{k}_{ν+i,1}^2$ with $i\in\{0,\ldots,l-1\}$ where $\widehat{k}_{ν+l,1}$ denotes the unique zero of $αI_{ν+l}(k)+lI_{ν+l}(k)+kI_{ν+l+1}(k)$; while, for $α=-l$, besides $l$ negative (increasing) eigenvalues, $0$ is also an eigenvalue.

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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