带椭球势阱的Kirchhoff型方程的变分问题
A Constrained Variational Problem of Kirchhoff Type Equation with Ellipsoid-Shaped Potential
通讯作者:
收稿日期: 2019-01-3
基金资助: |
|
Received: 2019-01-3
Fund supported: |
|
作者简介 About authors
李容星,E-mail:
王文清,E-mail:
该文研究了一种具有特殊势阱的Kirchhoff椭圆方程的变分问题.这里势阱的底部为一个椭球.当相关参数趋向于某个临界值时,该文讨论了该变分问题解的渐近行为并证明了变分问题的解会在势阱底部椭球长轴的端点处发生爆破.
关键词:
In this paper, we are considered with a constrained variational problem for certain type of Kirchhoff equation with trapping potential and the bottom of the potential is an ellipsoid. We are interested in the asymptotic behavior of solutions of variational problem and we prove that the minimizers of the minimization problem blows up at one of the endpoints of the major axis of the ellipsoid as the related parameter approaches a critical value.
Keywords:
本文引用格式
李容星, 王文清, 曾小雨.
Li Rongxing, Wang Wenqing, Zeng Xiaoyu.
1 引言
该文考虑如下形式的Kirchhoff椭圆方程
其中
当
利用约束变分法结合能量估计讨论了方程(1.1)解的存在性并研究了解的渐近行为.
已有文献的研究的结果表明,为了更加具体地刻画解的爆破点的位置往往需要知道
的条件下精确分析了GP方程
的前提下精细刻画了GP方程
显然势阱
为了下文讨论的方便,我们记
并令
则集合
该文引入如下半线性椭圆方程
文献[8]已证明了方程(1.6)存在唯一的径向对称正解
其中
我们知道为了得到方程(1.1)的解,一个最为经典的方法就是研究如下约束变分问题
其中
其中
当
其中
定理1.1[5, Theorem, 1.5] 对任意给定的
其中
此外,
在文献[5]的基础上,为了更加具体地刻画解的爆破位置,该文进一步假设
定理1.2 对任意给定的
(ⅰ)对于(1.9)和(1.12)式中定义的
(ⅱ)对于
(ⅲ)对于上述子列
并且
其中
2 预备知识
在这一节中我们会证明一些必要的引理并在下一节证明我们的结论.
首先我们给出下列的Gagliardo-Nirenberg不等式[9]
根据文献[9]和Pohozaev恒等式,我们有
文献[5]对
引理2.1[5, Theorem 3.2] 对任意给定的
类似于文献[7],我们对
引理2.2 设
此外, (2.4)式中等号成立当且仅当
证 令
由
上式等号成立当且仅当
我们对方程(1.6)的唯一正解
引理2.3 对任意给定的
并且
证 令
其中
由(1.7)式知
首先我们来证明(2.5)式.注意到对任意正整数
于是
即证明了(2.5)式.
现在我们来证明(2.6)式.由(2.9)式有
于是
对
再对
把(2.10), (2.11)式和(2.12)式相加再除以
即证明了(2.6)式.
3 定理1.2的证明
证 (ⅰ)我们先证
对
于是
由(2.2)式有
再由(2.2)式和
由(1.7)式知
由(3.3)式及(3.6)式有
设
于是由(3.7)和(3.8)式有
令
由引理2.1及
即证明了(3.1)式.
下证(1.17)式.由定理1.1,对任意给定的
对
以及
则
设
于是
结合(3.1)式,我们知道
其中
于是对任意满足
下面,我们用反证法证明
假设
注意到
这与
令
由引理2.3有
由引理2.2有
结合(3.12)和(3.15)式有
因此由(3.1)式有
于是(1.17)式成立.
(ⅱ)这是定理1.1的直接推论,本文重点是给出
(ⅲ)最后,结合(3.16)和(3.17)式我们知道
为使(3.18)式成立,则(3.14)和(3.15)式中的不等式必须是等式. (3.14)式中的不等式是等式当且仅当
即
于是(1.18)式成立. (3.15)式中的不等式是等式当且仅当
至此定理1.2证毕.
参考文献
Concentration behavior of standing waves for almost mass critical nonlinear Schrȑdinger equations
,DOI:10.1016/j.jde.2013.12.012 [本文引用: 1]
Existence and uniqueness of normalied solutions for the Kirchhoff equation
,DOI:10.1016/j.aml.2017.05.012 [本文引用: 1]
Existence and concentration behavior of positive solutions for a Kirchhoff equation in
DOI:10.1016/j.jde.2011.08.035 [本文引用: 1]
Infinitely many radial solutions for Kirchhoff-type problems in
DOI:10.1016/j.jmaa.2010.03.059 [本文引用: 1]
Blow-up solutions for a Kirchhoff type elliptic equation with trapping potential
,DOI:10.3934/cpaa.2018089 [本文引用: 7]
On the mass concentration for Bose-Einstein conden-sates with attractive interactions
,DOI:10.1007/s11005-013-0667-9 [本文引用: 2]
A constrained variational problem arising in attractive Bose-Einstein condensate with ellipse-shaped potential
,DOI:10.1016/j.aml.2018.07.023 [本文引用: 3]
Nonlinear Schrödinger equations and sharp interpolation estimates
,DOI:10.1007/BF01208265 [本文引用: 2]
/
〈 | 〉 |