一类k-Hessian方程解的存在性和渐近稳定性
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Existence and Asymptotic Behavior of Solutions of a Class of k-Hessian Equation
通讯作者:
收稿日期: 2020-11-7
基金资助: |
|
Received: 2020-11-7
Fund supported: |
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作者简介 About authors
张丽红,E-mail:
杨泽栋,E-mail:
BaleanuDumitru,E-mail:
In this paper, we consider the following boundary blow-up $k$-Hessian problem
Keywords:
本文引用格式
张丽红, 杨泽栋, 王国涛.
Zhang Lihong, Yang Zedong, Wang Guotao, Baleanu Dumitru.
1 引言
该文研究以下
其中,
其中,
令锥
定义 1.1[3] 令
定义 1.2[3] 令
Laplace算子 | Monge-Ampère算子 |
其中,
在2019年, 应用Karamata正则变化理论, Khamessi和Othman[6]研究了下列奇异Laplace问题正解的边界渐近行为
其中,
在2019年, 应用单调迭代方法, Covei[7]分别研究了下列Laplace方程整体有界径向解和爆破径向解的存在性
在方程(1.4) 中, 当
在2012年, Dupaigne等[9]分别得到了下列半线性椭圆方程整体有界解和爆破解的存在性, 并且研究了解的唯一性、对称性和渐近稳定性
在问题(1.1) 中, 当
在2015年, 应用Arzela-Ascoli定理和单调迭代方法, 张和周[22]分别得到了
和Hessian方程组
径向解的有界性和爆破性.
在2017年, 应用Perron's方法, 曹和保[34]研究了Hessian方程Dirichlet问题粘性解的存在性和唯一性
其中,
在2019年, 应用上下解方法, 马和李[26]研究了
其中,
在2020年, 应用上下解方法, 冯和张[27]得到了下列边界爆破问题
其中,
2 预备知识
该节给出一些预备知识和关于Karamata正则变化理论的著名结果. 记
的唯一解. 设
其中,
(2) 由
令
其中,
注 2.2[15] 关于
(1) 对于
(2) 对于
(3) 对于
(4) 对于
关于
引理 2.1[4] 如果
(1)
(2)
(3) 若
(4) 若
为了研究满足条件
定义 2.1[44] 如果对于
那么
显然, 当
注 2.3 关于在无穷远处慢变函数的一些基本例子如下
(1) 每一个
(2)
(3)
(4)
命题 2.1[44](一致收敛定理) 当
命题 2.2[44](Karamata表达式定理)
其中,
定义 2.2[44] (1)
在无穷远处是一个标准慢变函数;
(2)
在无穷远处是一个指数为
等价地,
命题 2.3[44] 若
(1)
(2)
(3)
命题 2.4[45](渐近行为) 若
(1)
(2)
类似地, 对于正函数
引理 2.2[15] 假设
(1) 当
(2) 当
(3) 对于
(4) 对于
(5) 对于某个大的
记
引理 2.3[15] 假设
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6) 对于
3 存在性
该节研究在球
引理 3.1[46] 假设
其中
通过计算, 可以得到以下引理:
引理 3.2 令
注 3.1 令
当且仅当
事实上, 由洛必达法则, 得
和
由注3.1可知条件(3.4) 优于条件(3.5). 基于条件(3.4), 有以下两定理成立, 证明过程类似于文献[22] 中的定理1.1.
定理 3.1 令
(1)
(2)
则方程(1.1) 有无穷多严格凸的径向正解.
定理 3.2 令
(1)
(2)
则方程(1.1) 有无穷多严格凸的整体径向正解.
4 渐近稳定性
该节研究在严格凸的光滑有界区域
引理 4.1[24](比较原理) 对
(1) 对于
(2) 在
(3)
(4)
(5)
则在
引理 4.2[25] 令
其中,
其中
对于
其中,
引理 4.3[48] 若在
定理 4.1 令
或
那么
其中,
这里
证 令
固定
其中,
和
可得
由(4.9) 式可得
和
(Ⅰ) 当
且对于
和
由(4.8) 式和(4.12) 式, 得
令
由(4.13) 式, 引理2.3和引理4.3, 可知对于
这表明在
显然, 在
其中,
类似地, 可证在
令
显然,
即
和
对于
和
则
进一步, 在(4.17) 式中, 令
(Ⅱ) 当
由引理2.3和条件
且存在与
令
利用引理2.1, 引理4.3, (4.18) 式, (4.19) 式, 可得
和
对于
这表明在
在
显然, 根据(Ⅰ) 中相同的证明可知(4.6) 式在(Ⅱ) 中依然成立. 证毕.
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