数学物理学报 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (5): 966-976.

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非线性扩散方程Cauchy问题的临界指数

李中平|杜宛娟|穆春来   

  1. 西华师范大学数学与信息学院 四川 南充 637002;重庆大学数学与统计学院 重庆 400044
  • 收稿日期:2012-03-08 修回日期:2013-06-23 出版日期:2013-10-25 发布日期:2013-10-25
  • 基金资助:

    国家自然科学基金面上项目(11071266)、国家自然科学基金数学天元项目(11226181)和西华师范大学科研项目(12B024, 12A032)资助.

Critical Exponents of the Cauchy Problem for Nonlinear Diffusive Equations

 LI Zhong-Ping, DU Wan-Juan, MU Chun-Lai   

  1. College of Mathematic and Information, China West Normal University, Sichuan Nanchong 637002; College of Mathematics and Statistics, Chongqing University, Chongqing 400044
  • Received:2012-03-08 Revised:2013-06-23 Online:2013-10-25 Published:2013-10-25
  • Supported by:

    国家自然科学基金面上项目(11071266)、国家自然科学基金数学天元项目(11226181)和西华师范大学科研项目(12B024, 12A032)资助.

摘要:

主要研究非线性扩散方程ut=div(|nabla u|p-2 nabla u)+|x|σuq在非平凡、非负初始条件下的大时间行为. 这里p>2, σ>0及q>p-1. 证明了Fujita临界指数qc=p-1+p+σ /N. 即证明了: 如果q<qc, 则所有正解都在有限时刻爆破, 但是当q>qc时, 全局解和非全局解都有可能存在. 而且还根据初值在无穷远处的衰减行为建立了第二临界指数.

关键词: Fujita临界指数, 第二临界指数, 非线性扩散方程

Abstract:

In this paper, we investigate the large time behavior of solution to nonlinear diffusive equations ut=div(|nabla u|p-2 nabla u)+|x|σuq with nontrivial, nonnegative initial data. Here p>2, σ>0 and q>p-1. We prove that qc=p-1+p+σ /N is the critical Fujita exponent. That is, if q<qc then every positive solution blows up in finite time, but for q>qc, there exist both global and non-global solutions to the problem. Furthermore, we establish the secondary critical exponent on the decay asymptotic behavior of an initial value at infinity.

Key words: Critical Fujita exponent, Secondary critical exponent, Nonlinear diffusive equations

中图分类号: 

  • 35K50