1 引言
本文讨论如下具有非线性记忆项的Euler-Poisson-Darboux-Tricomi方程柯西问题解的爆破
(1.1) $\begin{matrix}\label{1} \left\{\begin{array}{ll} u_{tt}-t^{2l}\Delta u+\mu t^{-1}u_t+\nu^2t^{-2}u=C_{\gamma}\int_1^t (t-s)^{-\gamma} |u(s,x)|^p {\rm d}s,& (x,t)\in \Bbb R^n \times (1,T), \\ (u,u_t)(1,x)= \varepsilon (u_0,u_1)(x),& x\in \Bbb R^n, \end{array}\right. \end{matrix}$
其中 $ C_{\gamma}=\frac{1}{\Gamma(1-\gamma)},\ \gamma\in (0,1),\ p>1,\ \varepsilon>0,\ l>-1,$ $ \Delta $ 为拉普拉斯算子, $ \mu, \nu^2$ 为非负实数,$\Gamma $ 为欧拉积分.
(1.1)式中如果$\mu=\nu=0$ , 文献[1 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -9 ]研究了下面具有非线性项的半线性广义Tricomi方程
$ \left\{\begin{array}{ll} u_{tt}-t^{2l}\Delta u=|u|^p,& (x,t)\in \Bbb R^n \times (0,T), \\ (u,u_t)(0,x)= \varepsilon (u_0,u_1)(x),& x\in \Bbb R^n, \end{array}\right. $
当$n=1 $ 时, 其临界指数$p_{crit}(1,l)=1+\frac{2}{l}$ . 当$n\geq 2$ 时, 其临界指数
$p_{crit}(n,l)=\frac{n+1+(n-2)l+\sqrt{((n+1)(l+1)-3l)^2+8(l+1)(nl+n-1)}}{2(nl+n-1)}. $
当$1<p<p_{crit}(n,l)$ 时, 在初始值的合适假设下, 其柯西问题的解在有限时间内爆破, $p>p_{crit}(n,l)$ 时, 对于小初值情况存在全局解.
文献[10 ]研究了下面混合非线性项的半线性广义Tricomi方程解的爆破问题
$ \left\{\begin{array}{ll} u_{tt}-t^{2l}\Delta u=|u_t|^p+|u|^q,& (x,t)\in \Bbb R^n \times (0,T), \\ (u,u_t)(0,x)= \varepsilon (u_0,u_1)(x),& x\in \Bbb R^n, \end{array}\right. $
作者基于迭代的方法在初始数据满足一定的条件下, 推出了其柯西问题能量解在有限时间内爆破, 同时得到了其能量解的生命跨度上界估计
$T(\varepsilon)\leq C\varepsilon^{-\frac{p(q-1)}{\Theta(n,l,p,q)}}.$
(1.1)式中如果$l=-k,\mu \geq 0, \nu=0$ , 则为具有非线性记忆项的Einstein-de Sitter时空上半线性波动方程. 文献[11 ]对如下非线性项的Einstein-de Sitter时空上半线性波动方程解的爆破进行了研究
$ \left\{\begin{array}{ll} u_{tt}-t^{-2k}\Delta u+\mu t^{-1}u_t=|u|^p,& (x,t)\in \Bbb R^n \times (1,T), \\ (u,u_t)(1,x)= \varepsilon (u_0,u_1)(x),& x\in \Bbb R^n, \end{array}\right. $
其中 $ p>1, k\in [0,1), \varepsilon>0,$ $ \Delta$ 为拉普拉斯算子,$ \mu$ 为非负实数.
利用迭代技巧和相关泛函分析方法, 作者分别得到了在临界和次临界情况下解的爆破情况, 同时还进一步推出了其生命跨度的上界估计.
文献[12 ]研究了非线性项的Euler-Poisson-Darboux-Tricomi方程柯西问题解的爆破
$ \left\{\begin{array}{ll} u_{tt}-t^{2l}\Delta u+\mu t^{-1}u_t+\nu^2t^{-2}u=|u|^p,& (x,t)\in \Bbb R^n \times (1,T), \\ (u,u_t)(1,x)= \varepsilon (u_0,u_1)(x),& x\in \Bbb R^n, \end{array}\right. $
其中$ p>1,\varepsilon>0,l>-1, \Delta$ 为拉普拉斯算子,$ \mu, \nu^2$ 为非负实数.
在对初始数据一定的约束下, 作者利用迭代方法得到了上式方程其柯西问题解的爆破结果.
本文在文献[12 ]的基础上研究具有非线性记忆项的Euler-Poisson-Darboux-Tricomi方程解的爆破现象, 主要是探讨非线性记忆项对方程解的非局部影响. 由问题(1.1)等式右边的积分项可知, 其表示系统记忆的信息包含过去的历史信息, 而且$(t-s)^{-\gamma}$ 是衰减的, 这表明越近的信息对系统影响更大.
目前应用泛函分析和迭代技巧处理一类高阶波动方程解的爆破问题取得一些成果[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] , 本文拟采用其中的办法, 通过引入若干个泛函来构造迭代框架以及第一下界进行研究. 然而与文献[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理.
文中记$w_l(t)=\frac{t^{l+1}}{l+1}$ 为$t^l$ 的原函数. 另外, 取$A_l(t)=w_l(t)-w_l(1)$ .
2 主要结果
定义 2.1 设 $(u_0,u_1)\in L_{\rm loc}^1(\Bbb R^n)\times L_{\rm loc}^1(\Bbb R^n)$ , 使得 supp $u_0,$ supp $u_1 \subset B_R, R>0$ . $u$ 是问题(1.1)在 $[1,T)$ 上的能量解, 如果
$ u\in {\cal C}([1,T),W_{\rm loc}^{1,1}(\Bbb R^n))\cap {\cal C}^1([1,T),L_{\rm loc}^1(\Bbb R^n))\cap L_{\rm loc}^p((1,T)\times \Bbb R^n), \mbox{supp}\ u\subset B_{R+A_l(t)}, t\in (1,T), $
(2.1) $\begin{matrix}\label{2} &&\int_{\Bbb R^n} u_{t}(t,x)\varphi(t,x) {\rm d}x-\int^t_1\int_{\Bbb R^n}u_{t}(s,x)\varphi_s(s,x){\rm d}x{\rm d}s +\int^t_1\int_{\Bbb R^n}s^{2l}\nabla u(s,x)\nabla\varphi(s,x) {\rm d}x{\rm d}s \\ &&+\mu\int^t_1\int_{\Bbb R^n}s^{-1}u_t(s,x)\varphi(s,x){\rm d}x{\rm d}s+\int^t_1\int_{\Bbb R^n}\nu^{2}s^{-2}u(s,x)\varphi(s,x){\rm d}x{\rm d}s \\ &= &C_{\gamma}\int_1^t \int_{\Bbb R^n}\varphi(s,x)\int_1^s(s-\tau)^{-\gamma} |u(\tau,x)|^p {\rm d}\tau {\rm d}x{\rm d}s+\varepsilon \int_{\Bbb R^n}u_1(x)\varphi(1,x){\rm d}x, \end{matrix}$
其中 $\varphi(t,x)\in {\cal C}^\infty_0([1,T)\times \Bbb R^n), t\in (1,T), u(1,\cdot)=\varepsilon u_0 \in L_{\rm loc}^1(\Bbb R^n).$
(2.2) $\begin{matrix}\label{3} &&\int_{\Bbb R^n} u_{t}(t,x)\varphi(t,x) {\rm d}x-\int_{\Bbb R^n} u(t,x)\varphi_t(t,x) {\rm d}x+\int^t_1\int_{\Bbb R^n}u(s,x)\varphi_{ss}(s,x){\rm d}x{\rm d}s \\ &&-\int^t_1\int_{\Bbb R^n}s^{2l} u(s,x)\Delta\varphi(s,x) {\rm d}x{\rm d}s+\mu\int_{\Bbb R^n}t^{-1}u(t,x)\varphi(t,x){\rm d}x \\ &&-\mu\int^t_1\int_{\Bbb R^n}s^{-1}u(s,x)\varphi_s(s,x){\rm d}x{\rm d}s+\int^t_1\int_{\Bbb R^n}(\mu+\nu^{2})s^{-2}u(s,x)\varphi(s,x){\rm d}x{\rm d}s \\ &=& C_{\gamma}\int_1^t \int_{\Bbb R^n}\varphi(s,x)\int_1^s(s-\tau)^{-\gamma} |u(\tau,x)|^p {\rm d}\tau {\rm d}x{\rm d}s+\varepsilon \int_{\Bbb R^n}u_1(x)\varphi(1,x){\rm d}x \\ &&-\varepsilon \int_{\Bbb R^n}u_0(x)\varphi_t(1,x){\rm d}x+\varepsilon \mu\int_{\Bbb R^n}u_0(x)\varphi(1,x){\rm d}x. \end{matrix}$
令 $t\rightarrow T$ , 有 $u$ 满足问题(1.1)弱解的定义.
定理 2.1 设 $l>-1, \mu, \nu^2\geq 0$ 且 $1<p< p_0(n,p,l,\mu,\gamma)$ , 其中 $p_0(n,p,l,\mu,\gamma)=\frac{5-2\gamma+\mu+(n-2)(l+1)+\sqrt{(5-2\gamma+\mu+(n-2)(l+1))^2+8(l+1)(\mu+l+(n-1)(l+1))} } {2\mu+2l+2(n-1)(l+1)}. $
设$(u_0,u_1)\in H^1(\Bbb R^n)\times L^2(\Bbb R^n)$ 是非负的紧支集函数, 其支集包含于$B_R(R>0)$ . 若$u\in {\cal C}([1,T),W_{\rm loc}^{1,1}(\Bbb R^n))\cap {\cal C}^1([1,T),L_{\rm loc}^1(\Bbb R^n))\cap L_{\rm loc}^p((1,T)\times \Bbb R^n) $ 为问题(1.1)的能量解,满足$u_1(x)+(\frac{\mu-1}{2}-\delta)u_0(x)\geq 0,\delta^2=\frac{(\mu-1)^2-4\nu^2}{4}, \delta\geq 0.$ 其生命跨度记作$T(\varepsilon)$ , 则存在一个正常数$\varepsilon_0$ , 使得当$\varepsilon\in (0,\varepsilon_0]$ 时 $u$ 在有限时间内爆破, 其生命跨度上界估计为
$ T(\varepsilon)\leq \check{C}\varepsilon^{-\frac{2p(p-1)}{\Theta(p,n,l,\gamma,\mu)}}, $
其中 $\breve{C}$ 为不依赖于 $\varepsilon$ 的正常数, 且
$\Theta(p,n,l,\gamma,\mu)=2(l+1)+(5-2\gamma+\mu+(n-2)(l+1))p-p^2(\mu+l+(n-1)(l+1)). $
3 定理的证明
(3.1) $\begin{matrix}\label{4} \Phi_{ss}+(\mu+\nu^2)s^{-2}\Phi=s^{2l}\Delta \Phi+\mu s^{-1}\Phi_s. \end{matrix}$
设函数$\phi(x)$ (参见文献[21 ])定义如下
$ \phi(x) \doteq \left\{\begin{array}{ll} {\rm e}^{x}+{\rm e}^{-x},&\ \, n=1,\\ \int_{{\Bbb S}^{n-1}} {\rm e}^{x\cdot \omega}{\rm d} \sigma_\omega,& \ \, n\geq 2, \end{array}\right. $
其中 ${\Bbb S}^{n-1}$ 表示$n-1$ 维球面, $\phi(x)$ 是正光滑函数, 有如下性质
$ \Delta \phi(x) =\phi(x), $
$\phi (x) \sim |x|^{-\frac{n-1}{2}} {\rm e}^{|x|}, \qquad \mbox{当} \,\, |x|\to \infty. $
设$\Phi=\Phi(s,x)=\lambda(s)\phi(x)$ , 结合(3.1)式, 可推得
(3.2) $\begin{matrix}\label{5} \lambda''+(\mu+\nu^2)s^{-2}\lambda=s^{2l}\lambda+\mu s^{-1}\lambda'. \end{matrix}$
(3.3) $\begin{matrix}\label{6} \frac{{\rm d}\lambda}{{\rm d}s}s^{-l}=\frac{{\rm d}\lambda}{{\rm d}\eta}, \frac{{\rm d}^2\lambda}{{\rm d}s^2}=\frac{{\rm d}^2\lambda}{{\rm d}\eta^2}s^{2l}+\frac{{\rm d}\lambda}{{\rm d}\eta}ls^{l-1}. \end{matrix}$
(3.4) $\begin{matrix}\label{7} \eta^2\frac{{\rm d}^2\lambda}{{\rm d}\eta^2}-\frac{(l-\mu)\eta {\rm d}\lambda}{(l+1){\rm d}\eta}+(\frac{\mu+\nu^2}{(l+1)^2}-\eta^2)\lambda=0. \end{matrix}$
设$\lambda(\eta)=\eta^m \xi(\eta)$ , 结合(3.4)式, 得到
(3.5) $\begin{matrix}\label{8} \eta^l\frac{{\rm d}^2\xi}{{\rm d}\eta^2}+(2m+\frac{l-\mu}{l+1})\eta\frac{{\rm d}\xi}{{\rm d}\eta}+(m(m-1)+\frac{(l-\mu)m}{l+1}+(\frac{\mu+\nu^2}{(l+1)^2}-\eta^2))\xi=0. \end{matrix}$
(3.5)式中, 取 $m=\frac{1+\mu}{2(l+1)}$ , 得
(3.6) $\begin{matrix}\label{9} \eta^2\frac{{\rm d}^2\xi}{{\rm d}\eta^2}+\eta\frac{{\rm d}\xi}{{\rm d}\eta}-(\frac{(\mu-1)^2-4\nu^2}{4(l+1)^2}+\eta^2)\xi=0. \end{matrix}$
(3.2)-(3.6)式表明,(3.2)式的解 $\lambda$ 亦为(3.6)式的解.
由 $\delta^2=\frac{(\mu-1)^2-4\nu^2}{4}, \delta\geq 0$ , 则(3.6)式化为
(3.7) $\begin{matrix}\label{10} \eta^2\frac{{\rm d}^2\xi}{{\rm d}\eta^2}+\eta\frac{{\rm d}\xi}{{\rm d}\eta}-(\frac{\delta^2}{(l+1)^2}+\eta^2)\xi=0. \end{matrix}$
选取第二类Bessel函数$K_{\frac{\delta}{l+1}}(\eta)$ 作为(3.7)式的解. 于是, 如果忽略一个正常数因子, 有
(3.8) $\begin{matrix}\label{11} \lambda(s)=s^{\frac{\mu+1}{2}}K_{\frac{\delta}{l+1}}(w_l(s)). \end{matrix}$
(3.9) $\begin{matrix}\label{12} \Phi(s,x)=\lambda(s)\phi(x)=s^{\frac{\mu+1}{2}}K_{\frac{\delta}{l+1}}(w_l(s))\phi(x). \end{matrix}$
接下来, 将通过引入辅助泛函得到需要的迭代框架. 为此, 设
(3.10) $\begin{matrix}\label{13} F(t)=\int_{\Bbb R^n} u(t,x){\rm d}x. \end{matrix}$
(2.2)式中, 取 $\varphi=\varphi(s,x)\equiv 1$ ,其中 $(s,x)\in [t]\times \Bbb R^n$ 且$ |x|\leq R+A_l(s)$ , 得到
(3.11) $\begin{matrix}\label{14} &&\int_{\Bbb R^n} u_{t}(t,x){\rm d}x+\mu\int^t_1\int_{\Bbb R^n}s^{-1}u_t(s,x){\rm d}x{\rm d}s+\int^t_1\int_{\Bbb R^n}\nu^{2}s^{-2}u(s,x){\rm d}x{\rm d}s \\ &= &C_{\gamma}\int_1^t \int_{\Bbb R^n}\int_1^s(s-\tau)^{-\gamma} |u(\tau,x)|^p {\rm d}\tau {\rm d}x{\rm d}s+\varepsilon \int_{\Bbb R^n}u_1(x){\rm d}x. \end{matrix}$
(3.12) $\begin{matrix}\label{15} &&F'(t)+\mu\int^t_1\int_{\Bbb R^n}s^{-1}u_t(s,x){\rm d}x{\rm d}s+\int^t_1\int_{\Bbb R^n}\nu^{2}s^{-2}u(s,x){\rm d}x{\rm d}s \\ &=& C_{\gamma}\int_1^t \int_{\Bbb R^n}\int_1^s(s-\tau)^{-\gamma} |u(\tau,x)|^p {\rm d}\tau {\rm d}x{\rm d}s+F'(1). \end{matrix}$
(3.13) $\begin{matrix}\label{16} F''(t)+\mu t^{-1}F'(t)+\nu^{2}t^{-2}F(t)= C_{\gamma} \int_{\Bbb R^n}\int_1^t(t-s)^{-\gamma} |u(s,x)|^p {\rm d}s{\rm d}x. \end{matrix}$
(3.14) $\begin{matrix}\label{17} t^{-(q_2+1)}\frac{{\rm d}}{{\rm d}t}(t^{q_2+1-q_1}\frac{{\rm d}(t^{q_1}F(t))}{{\rm d}t})= C_{\gamma} \int_{\Bbb R^n}\int_1^t(t-s)^{-\gamma} |u(s,x)|^p {\rm d}s{\rm d}x, \end{matrix}$
其中$q_1, q_2$ 满足$q_1 q_2=\nu^2, q_1+ q_2+1=\mu$ , 特别地, 取$q_2=\frac{\mu-1}{2}+\delta, q_1=\frac{\mu-1}{2}-\delta $ .
(3.15) $\begin{matrix}\label{18} F(t)&=&t^{-q_1}F(1)+t^{-q_1}\int_1^t F'(1)s^{-(q_2+1-q_1)}{\rm d}s \\ &&+ C_{\gamma}t^{-q_1} \int_1^t s^{-(q_2+1-q_1)}\int_1^s \tau^{q_2+1}\int_{\Bbb R^n}\int_1^\tau(\tau-\sigma)^{-\gamma} |u(\sigma,x)|^p {\rm d}\sigma {\rm d}x {\rm d}\tau {\rm d}s \\ &\geq & C_{\gamma}t^{-q_1} \int_1^t s^{-(q_2+1-q_1)}\int_1^s \tau^{q_2+1}\int_{\Bbb R^n}\int_1^\tau(\tau-\sigma)^{-\gamma} |u(\sigma,x)|^p {\rm d}\sigma {\rm d}x {\rm d}\tau {\rm d}s. \end{matrix}$
(3.16) $\begin{matrix}\label{19} \int_{\Bbb R^n} |u(\sigma,x)|^p {\rm d}x\geq c_0(R+A_l(\sigma))^{-n(p-1)}(F(\sigma))^p, \end{matrix}$
(3.17) $\begin{matrix}\label{20} F(t)&\geq & C_{\gamma}c_0t^{-q_1} \int_1^t s^{-(q_2+1-q_1)}\int_1^s \tau^{q_2+1}\int_1^\tau(\tau-\sigma)^{-\gamma} (R+A_l(\sigma))^{-n(p-1)}(F(\sigma))^p {\rm d}\sigma {\rm d}\tau {\rm d}s \\ &\geq & C_{\gamma}\widetilde{c}_0t^{-q_1} \int_1^t s^{-(q_2+1-q_1)}\int_1^s \tau^{q_2+1}\int_1^\tau(\tau-\sigma)^{-\gamma} (\sigma+1)^{-n(l+1)(p-1)}(F(\sigma))^p {\rm d}\sigma {\rm d}\tau {\rm d}s \\ &\geq & C_{\gamma}\widetilde{c}t^{-(q_2+1+\gamma)-n(l+1)(p-1)} \int_1^t \int_1^s \tau^{q_2+1}\int_1^\tau(F(\sigma))^p {\rm d}\sigma {\rm d}\tau {\rm d}s, \end{matrix}$
其中$\widetilde{c}_0,\widetilde{c}$ 为正常数, $t\geq 1$ .
(3.18) $\begin{matrix}\label{21} U(t)=\int_{\Bbb R^n}u(t,x)\Phi(t,x){\rm d}x. \end{matrix}$
(2.2)式中, 取$\Phi=\varphi $ , $\Phi$ 的定义见(3.9)式, 由波方程的有限传播速度可知, $u$ 具有紧支集, 因此 $\Phi$ 的支集条件可以去掉, 有
(3.19) $\begin{matrix}\label{22} &&\int_{\Bbb R^n} u_{t}(t,x)\Phi(t,x) {\rm d}x-\int_{\Bbb R^n} u(t,x)\Phi_t(t,x) {\rm d}x+\int^t_1\int_{\Bbb R^n}u(s,x)\Phi_{ss}(s,x){\rm d}x{\rm d}s \\ &&-\int^t_1\int_{\Bbb R^n}s^{2l} u(s,x)\Delta\Phi(s,x) {\rm d}x{\rm d}s+\mu\int_{\Bbb R^n}t^{-1}u(t,x)\Phi(t,x){\rm d}x \\ &&-\mu\int^t_1\int_{\Bbb R^n}s^{-1}u(s,x)\Phi_s(s,x){\rm d}x{\rm d}s+\int^t_1\int_{\Bbb R^n}(\mu+\nu^{2})s^{-2}u(s,x)\Phi(s,x){\rm d}x{\rm d}s \\ &=& C_{\gamma}\int_1^t \int_{\Bbb R^n}\Phi(s,x)\int_1^s(s-\tau)^{-\gamma} |u(\tau,x)|^p {\rm d}\tau {\rm d}x{\rm d}s+\varepsilon \int_{\Bbb R^n}u_1(x)\Phi(1,x){\rm d}x \\ &&-\varepsilon \int_{\Bbb R^n}u_0(x)\Phi_t(1,x){\rm d}x+\varepsilon \mu\int_{\Bbb R^n}u_0(x)\Phi(1,x){\rm d}x. \end{matrix}$
(3.20) $\begin{matrix}\label{23} &&\int_{\Bbb R^n} u_{t}(t,x)\Phi(t,x) {\rm d}x-\int_{\Bbb R^n} u(t,x)\Phi_t(t,x) {\rm d}x+\mu\int_{\Bbb R^n}t^{-1}u(t,x)\Phi(t,x){\rm d}x \\ &=& C_{\gamma}\int_1^t \int_{\Bbb R^n}\Phi(s,x)\int_1^s(s-\tau)^{-\gamma} |u(\tau,x)|^p {\rm d}\tau {\rm d}x{\rm d}s+\varepsilon \int_{\Bbb R^n}u_1(x)\Phi(1,x){\rm d}x \\ &&-\varepsilon \int_{\Bbb R^n}u_0(x)\Phi_t(1,x){\rm d}x+\varepsilon \mu\int_{\Bbb R^n}u_0(x)\Phi(1,x){\rm d}x. \end{matrix}$
(3.21) $\begin{matrix}\label{24} U'(t)=\int_{\Bbb R^n}u_t(t,x)\Phi(t,x){\rm d}x+\frac{\lambda'(t)}{\lambda(t)}U(t). \end{matrix}$
(3.22) $\begin{matrix}\label{25} &&U'(t)-\frac{2\lambda'(t)}{\lambda(t)}U(t)+\mu t^{-1}U(t) \\ &=& C_{\gamma}\int_1^t \int_{\Bbb R^n}\Phi(s,x)\int_1^s(s-\tau)^{-\gamma} |u(\tau,x)|^p {\rm d}\tau {\rm d}x{\rm d}s +\varepsilon \int_{\Bbb R^n}u_1(x)\lambda(1)\phi(x){\rm d}x \\ &&+\varepsilon \int_{\Bbb R^n}(\mu \lambda(1)-\lambda'(1))u_0(x)\phi(x){\rm d}x. \end{matrix}$
$K'_{\chi}(z)=-K_{\chi+1}(z)+\frac{\chi}{z}K_{\chi}(z), $
(3.23) $\begin{matrix}\label{26} \lambda'(s)&=&\frac{\mu+1}{2}s^{\frac{\mu-1}{2}}K_{\frac{\delta}{l+1}}(w_l(s)) +s^{\frac{\mu-1}{2}}K'_{\frac{\delta}{l+1}}(w_l(s))w'_l(s) \\ &=&(\frac{\mu+1}{2}+\delta)s^{\frac{\mu-1}{2}}K_{\frac{\delta}{l+1}}(w_l(s)) -s^{\frac{\mu+1}{2}+l}K_{\frac{\delta}{l+1}+1}(w_l(s)). \end{matrix}$
由(3.8)和(3.22)-(3.23)式以及 $K_{\chi}(z) (\chi\in R, z>0)$ 的非负性, 有
(3.24) $\begin{matrix}\label{27} && \int_{\Bbb R^n}u_1(x)\lambda(1)\phi(x){\rm d}x+ \int_{\Bbb R^n}(\mu \lambda(1)-\lambda'(1))u_0(x)\phi(x){\rm d}x \\ &=&\int_{\Bbb R^n}K_{\frac{\delta}{l+1}+1}(1)u_0(x)\phi(x){\rm d}x+ \int_{\Bbb R^n}K_{\frac{\delta}{l+1}}(1)(u_1(x) +(\frac{\mu-1}{2}-\delta)u_0(x))\phi(x){\rm d}x \\ &>&0. \end{matrix}$
$I=I[u_0,u_1]= \int_{\Bbb R^n}u_1(x)\lambda(1)\phi(x){\rm d}x+ \int_{\Bbb R^n}(\mu \lambda(1)-\lambda'(1))u_0(x)\phi(x){\rm d}x, $
(3.25) $\begin{matrix}\label{28} U'(t)-\frac{2\lambda'(t)}{\lambda(t)}U(t)+\mu t^{-1}U(t)\geq \varepsilon I. \end{matrix}$
(3.26) $\begin{matrix}\label{29} \frac{\lambda^2(t)}{t^\mu}\frac{{\rm d}}{{\rm d}t}(\frac{t^\mu}{\lambda^2(t)}U(t)) \geq \varepsilon I. \end{matrix}$
(3.27) $\begin{matrix}\label{30} U(t)&\geq&\frac{U(1)}{\lambda^2(1)}t^{-\mu}\lambda^2(t)+ \varepsilon I t^{-\mu}\lambda^2(t)\int_1^t \frac{s^\mu}{\lambda^2(s)}{\rm d}s \geq \varepsilon I t^{-\mu}\lambda^2(t)\int_1^t \frac{s^\mu}{\lambda^2(s)}{\rm d}s. \end{matrix}$
利用 $K_{\chi}(z) $ 的渐近性[23 ] , 当$z>0, z\rightarrow\infty$ 时, 有$K_{\chi}(z)=\sqrt{\frac{\pi}{2z}}{\rm e}^{-z}(1+O(z^{-1})). $ 从而存在 $t_0>1,C_1,C_2>0, s\geq t_0$ , 使得
(3.28) $\begin{matrix}\label{31} C_1{\rm e}^{-2w_l(s)}s^{\mu-l}\leq\lambda^2(s)\leq C_2{\rm e}^{-2w_l(s)}s^{\mu-l}. \end{matrix}$
(3.29) $\begin{matrix}\label{32} U(t)&\geq &\frac{\varepsilon IC_1}{C_2}{\rm e}^{-2w_l(t)} t^{-l}\int_{t_0}^t {\rm e}^{2w_l(s)}s^l{\rm d}s \geq \frac{\varepsilon IC_1}{C_2}{\rm e}^{-2w_l(t)} t^{-l}\int_{\frac{t}{2}}^t {\rm e}^{2w_l(s)}s^l{\rm d}s \\ &\geq&\frac{\varepsilon IC_1}{2C_2} t^{-l}(1- {\rm e}^{-\frac{2}{l+1}(1-2^{\frac{1}{l+1}})(2t_0)^{l+1}})=\widetilde{C}\varepsilon t^{-l}, \end{matrix}$
(3.30) $\begin{matrix}\label{33} U(t)\leq \left(\int_{\Bbb R^n} |u(t,x)|^p {\rm d}x\right)^{\frac{1}{p}} \bigg(\int_{B_{R+A_l(t)}} \Phi(t,x)^{p'} {\rm d}x\bigg)^{\frac{1}{p'}}, \end{matrix}$
(3.31) $\begin{matrix}\label{34} \int_{\Bbb R^n} |u(t,x)|^p {\rm d}x\geq U^p(t) \bigg(\int_{B_{R+A_l(t)}} \Phi(t,x)^{p'} {\rm d}x\bigg)^{-(p-1)}. \end{matrix}$
(3.32) $\begin{matrix}\label{35} \int_{B_{R+A_l(t)}} \Phi(t,x)^{p'} {\rm d}x&=&\lambda^{p'}(t)\int_{B_{R+A_l(t)}} \phi(x)^{p'} {\rm d}x \\ &\leq &C_3\lambda^{p'}(t){\rm e}^{(R+A_l(t))p'}(R+A_l(t))^{n-1-\frac{(n-1)p'}{2}}, \end{matrix}$
(3.33) $\begin{matrix}\label{36} \bigg(\int_{B_{R+A_l(t)}} \Phi(t,x)^{p'} {\rm d}x\bigg)^{p-1}\leq \widetilde{C}_3t^{\frac{(\mu-l)p}{2}}{\rm e}^{(R-w_l(1))p}(R+A_l(t))^{(n-1)(p-1)-\frac{(n-1)p}{2}}, \end{matrix}$
联立(3.29)、(3.31)和(3.33)式, 有
(3.34) $\begin{matrix}\label{37} \int_{\Bbb R^n} |u(t,x)|^p {\rm d}x\geq \widetilde{\widetilde{C}}_3 \varepsilon^pt^{-\frac{(\mu+l+(n-1)(l+1))p}{2}+(n-1)(l+1)}, \end{matrix}$
其中$\widetilde{\widetilde{C}}_3 >0.$
(3.35) $\begin{matrix}\label{38} F(t)&\geq & C_{\gamma}\widetilde{\widetilde{C}}_3\varepsilon^pt^{-q_1} \int_{t_1}^t s^{-(q_2+1-q_1)}\int_{t_1}^s \tau^{q_2+1}\int_{t_1}^\tau(\tau-\sigma)^{-\gamma} \sigma^{-\frac{(\mu+l+(n-1)(l+1))p}{2}+(n-1)(l+1)} {\rm d}\sigma {\rm d}\tau {\rm d}s \\ &\geq & C_{\gamma}\widetilde{\widetilde{C}}_3\varepsilon^pt^{-(q_2+1+\gamma+\frac{(\mu+l+(n-1)(l+1))p}{2})} \int_{t_1}^t \int_{t_1}^s \tau^{q_2+1}\int_{t_1}^\tau\sigma^{(n-1)(l+1)} {\rm d}\sigma {\rm d}\tau {\rm d}s \\ &\geq & \frac{C_{\gamma}\widetilde{\widetilde{C}}_3\varepsilon^p t^{-(q_2+1+\gamma+\frac{(\mu+l+(n-1)(l+1))p}{2})}(t-t_1)^{(n-1)(l+1)+q_2+4}}{((n-1)(l+1)+1)((n-1)(l+1)+q_2+3)((n-1)(l+1)+q_2+4)}, \end{matrix}$
$K_0=\frac{C_{\gamma}\widetilde{\widetilde{C}}_3\varepsilon^p} {((n-1)(l+1)+1)((n-1)(l+1)+q_2+3)((n-1)(l+1)+q_2+4)}, $ $ \alpha_0=q_2+1+\gamma+\frac{(\mu+l+(n-1)(l+1))p}{2}, \beta_0=(n-1)(l+1)+q_2+4, $
(3.36) $\begin{matrix}\label{39} F(t)\geq K_0t^{-\alpha_0}(t-t_1)^{\beta_0},\quad t\geq t_1. \end{matrix}$
接下来, 将通过迭代方法来证明本文的结论. 为此, 设
(3.37) $\begin{matrix}\label{40} F(t)\geq K_jt^{-\alpha_j}(t-L_jt_1)^{\beta_j}, \end{matrix}$
其中 $t\geq L_jt_1,\{K_j\}_{j\in {\Bbb N}}$ ,$\{\alpha_j\}_{j\in {\Bbb N}}$ ,$\{\beta_j\}_{j\in {\Bbb N}}$ 均为非负实数列, $\{L_j\}_{j\in {\Bbb N}}$ 为无限积收敛的部分积序列, 其定义为
$ L_j=\prod\limits_{k=0}^j l_k, l_k=1+p^{-k}, k,j\in {\Bbb N}. $
$\{L_j\}_{j\in {\Bbb N}}$ 的无限积定义为$ \prod\limits_{k=0}^\infty l_k, l_k=1+p^{-k}, k\in {\Bbb N}$ .
由(3.36)式可知,(3.37)式对于$j=0$ 成立. 假如(3.37)式对任意的$j\geq 0$ 成立, 以下证明对$j+1$ 也成立.
(3.38) $\begin{matrix}\label{41} F(t)&\geq& C_{\gamma}\widetilde{c}K_j^pt^{-(q_2+1+\gamma)-n(l+1)(p-1)} \int_{L_jt_1}^t \int_{L_jt_1}^s \tau^{q_2+1}\int_{L_jt_1}^\tau \sigma^{-p\alpha_j}(\sigma-L_jt_1)^{p\beta_j} {\rm d}\sigma {\rm d}\tau {\rm d}s \\ &\geq & C_{\gamma}\widetilde{c}K_j^pt^{-(q_2+1+\gamma)-n(l+1)(p-1)-p\alpha_j} \int_{L_jt_1}^t \int_{L_jt_1}^s \tau^{q_2+1}\int_{L_jt_1}^\tau (\sigma-L_jt_1)^{p\beta_j} {\rm d}\sigma {\rm d}\tau {\rm d}s \\ &\geq &\frac{C_{\gamma}\widetilde{c}K_j^pt^{-(q_2+1+\gamma)-n(l+1)(p-1)-p\alpha_j}} {(p\beta_j+1)(p\beta_j+q_2+3)} \int_{\frac{t}{l_{j+1}}}^t(s-L_jt_1)^{p\beta_j+q_2+3} {\rm d}s \\ &\geq & \frac{C_{\gamma}\widetilde{c}K_j^p(l_{j+1}-1)t^{-(q_2+1+\gamma)-n(l+1)(p-1)-p\alpha_j} (t-L_{j+1}t_1)^{p\beta_j+q_2+4}}{(p\beta_j+1)(p\beta_j+q_2+3)l_{j+1}^{p\beta_j+q_2+4}}, \end{matrix}$
(3.39) $\begin{equation}\label{42} K_{j+1}=\frac{C_{\gamma}\widetilde{c}K_j^p(l_{j+1}-1)} {(p\beta_j+1)(p\beta_j+q_2+3)l_{j+1}^{p\beta_j+q_2+4}}, \end{equation}$
(3.40) $\begin{equation}\label{43} \alpha_{j+1}=(q_2+1+\gamma)+n(l+1)(p-1)+p\alpha_j=p\alpha_j+r, \end{equation}$
(3.41) $\begin{equation}\label{44} \beta_{j+1}=p\beta_j+q_2+4. \end{equation}$
(3.42) $\begin{matrix}\label{45} F(t)\geq K_{j+1}t^{-\alpha_{j+1}}(t-L_{j+1}t_1)^{\beta_{j+1}}. \end{matrix}$
(3.42)式说明(3.37)式对于 $j+1$ 成立. 以下将对$\alpha_j,\beta_j,K_j$ 进行估计.
由(3.40)和(3.41)式以及递推关系, 可推出
(3.43) $\begin{matrix}\label{46} \alpha_j&=&p\alpha_{j-1}+r=\cdots=r(1+p+p^2+\cdots+p^{j-1})+\alpha_0p^j \\ &=&(\frac{r}{p-1}+\alpha_0)p^j-\frac{r}{p-1}, \end{matrix}$
(3.44) $\begin{matrix} \label{47} \beta_{j}&=&p\beta_{j-1}+q_2+4=\cdots=(q_2+4)(1+p+p^2+\cdots+p^{j-1})+\beta_0p^j \\ &=&(\frac{q_2+4}{p-1}+\beta_0)p^j-\frac{q_2+4}{p-1}. \end{matrix}$
(3.45) $\begin{equation}\label{48} \lim\limits_{j\rightarrow\infty}l_{j}^{\beta_j}=\lim\limits_{j\rightarrow\infty}(1+p^{-j})^{(\frac{q_2+4}{p-1}+\beta_0)p^j-\frac{q_2+4}{p-1}}={\rm e}^{\frac{q_2+4}{p-1}+\beta_0}. \end{equation}$
(3.46) $\begin{matrix}\label{49} K_{j}&=&\frac{C_{\gamma}\widetilde{c}K_{j-1}^p(l_{j}-1)} {(p\beta_{j-1}+1)(p\beta_{j-1}+q_2+3)l_{j}^{p\beta_{j-1}+q_2+4}} \\ &\geq &C_{\gamma}\widetilde{c}{\rm e}^{-(\frac{q_2+4}{p-1}+\beta_0)}(\frac{q_2+4}{p-1}+\beta_0)^{-2}p^{-3j}K_{j-1}^p=Dp^{-3j}K_{j-1}^p. \end{matrix}$
(3.47) $\begin{matrix}\label{50} \log K_j&\geq& \log D-3j\log p+p\log K_{j-1}\geq\cdots \\ &\geq&(1+p+p^2+\cdots+p^{j-1})\log D+p^j\log K_0-3(p^{j-1}+2p^{j-2}+\cdots+j)\log p \\ &=&p^j(\frac{\log D}{p-1}+\log K_0-\frac{3p\log p}{(p-1)^2})+\frac{3(p+(p-1)j)\log p}{(p-1)^2}-\frac{\log D}{p-1}, \ \ \forall j\in {\Bbb N}. \end{matrix}$
令 $j_0=j_0(n,p,l,\mu,\gamma)\in {\Bbb N}$ , 满足
$ j_0\geq \frac{\log D}{3\log p}-\frac{p}{p-1}. $
(3.48) $\begin{matrix}\label{51} \log K_j\geq p^j(\frac{\log D}{p-1}+\log K_0-\frac{3p\log p}{(p-1)^2})= p^j\log(E_0\varepsilon^p), \end{matrix}$
其中 $E_0=E_0(n,p,l,\mu,\gamma)>0,j \geq j_0.$
由$L_j$ 定义以及数学分析相关理论, 设$L=\lim\limits_{j\rightarrow\infty}L_j=\prod\limits_{j=0}^\infty l_j\in \Bbb R.$ 又$l_j>1$ , 故$j\rightarrow\infty$ 时, 得到$L_j\rightarrow L$ . 另外, 当$j\in \Bbb R$ 和 $t\geq Lt_1$ 时,(3.37)式成立. 也就是,
(3.49) $\begin{matrix}\label{52} F(t)\geq K_jt^{-\alpha_j}(t-Lt_1)^{\beta_j}. \end{matrix}$
由(3.43)-(3.44)以及(3.48)-(3.49)式, 对于$j\geq j_0, t\geq Lt_1$ , 有
(3.50) $\begin{matrix}\label{53} F(t)&\geq& \exp(p^j\log(E_0\varepsilon^p))t^{-((\frac{r}{p-1}+\alpha_0)p^j-\frac{r}{p-1})} (t-Lt_1)^{(\frac{q_2+4}{p-1}+\beta_0)p^j-\frac{q_2+4}{p-1}} \\ &=&\exp(p^j(\log(E_0\varepsilon^p)-(\frac{r}{p-1}+\alpha_0)\log t+(\frac{q_2+4}{p-1}+\beta_0)\log (t-Lt_1))) \\ &&\times t^{\frac{r}{p-1}}(t-Lt_1)^{-\frac{q_2+4}{p-1}}. \end{matrix}$
(3.51) $\begin{matrix}\label{54} F(t)&\geq& \exp p^j(\log(E_02^{-(\frac{q_2+4}{p-1}+\beta_0)}\varepsilon^pt^{\frac{q_2+4}{p-1}+\beta_0-(\frac{r}{p-1}+\alpha_0)})) t^{\frac{r}{p-1}}(t-Lt_1)^{-\frac{q_2+4}{p-1}} \\ & =& \exp p^j(\log(E_1\varepsilon^pt^{\frac{q_2+4}{p-1}+\beta_0-(\frac{r}{p-1}+\alpha_0)})) t^{\frac{r}{p-1}}(t-Lt_1)^{-\frac{q_2+4}{p-1}}, \end{matrix}$
其中$E_1=E_02^{-(\frac{q_2+4}{p-1}+\beta_0)}.$
(3.52) $\begin{matrix}\label{55} & &\frac{q_2+4}{p-1}+\beta_0-(\frac{r}{p-1}+\alpha_0)=\frac{q_2+4-r}{p-1}+\beta_0-\alpha_0 \\ &=&\frac{2(l+1)+(5-2\gamma+\mu+(n-2)(l+1))p-p^2(\mu+l+(n-1)(l+1))}{2(p-1)} \\ &=&\frac{\Theta(n,p,l,\gamma,\mu)}{2(p-1)}. \end{matrix}$
对于$1<p<p_0(n,p,l,\mu,\gamma)$ , 有$\Theta(n,p,l,\gamma,\mu)>0.$
固定$\varepsilon_0=\varepsilon_0(u_0,u_1,n,p,l,\gamma,\mu,\nu^2)>0$ , 有下式成立
$\varepsilon_0^{-\frac{2p(p-1)}{\Theta(n,p,l,\gamma,\mu)}}\geq 2Lt_1E_1^{\frac{2(p-1)}{\Theta(n,p,l,\gamma,\mu)}}. $
于是, 对于 $\varepsilon\in(0,\varepsilon_0]$ 和$t>E_1^{-\frac{2(p-1)}{\Theta(n,p,l,\gamma,\mu)}} \varepsilon^{-\frac{2p(p-1)}{\Theta(n,p,l,\gamma,\mu)}}$ , 可得
$\log(E_1\varepsilon^pt^{\frac{\Theta(n,p,l,\gamma,\mu)}{2(p-1)}})>0. $
因此, $\varepsilon \in (0,\varepsilon_0]$ 和 $t>E_1^{-\frac{2(p-1)}{\Theta(n,p,l,\gamma,\mu)}} \varepsilon^{-\frac{2p(p-1)}{\Theta(n,p,l,\gamma,\mu)}}$ 时, 取$j\rightarrow\infty,$ 可推得(3.51)式中 $F(t)$ 的下界爆破. 由此得到问题(1.1)不存在全局解. 同时, 进一步可推得$u$ 的生命跨度
$T(\varepsilon)\leq \check{C}\varepsilon^{-\frac{2p(p-1)}{\Theta(p,n,l,\gamma,\mu)}}, $
其中 $\breve{C}$ 为正常数. 定理2.1得证.
参考文献
View Option
[2]
Yagdjian K . A note on the fundamental solution for the Tricomi-type equation in the hyperbolic domain
J Differential Equations , 2004 , 206 (1 ): 227 -252
DOI:10.1016/j.jde.2004.07.028
URL
[本文引用: 1]
[3]
Yagdjian K . Global existence for the $n$ - dimensional semilinear Tricomi-type equations
Comm Partial Differential Equations , 2006 , 31 (6 ): 907 -944
DOI:10.1080/03605300500361511
URL
[本文引用: 1]
[4]
Sun Y Q . Sharp lifespan estimates for subcritical generalized semilinear Tricomi equations
Math Meth Appl Sci , 2021 , 44 (13 ): 10239 -10251
DOI:10.1002/mma.7402
URL
[本文引用: 1]
[5]
Lin J Y , Tu Z H . Lifespan of semilinear generalized Tricomi equation with Strauss type exponent
Preprint , arXiv:1903.11351v2(2019 )
[本文引用: 1]
[7]
He D Y , Witt I , Yin H C . On semilinear Tricomi equations in one space dimension
Preprint , arXiv:1810. 12748(2018 )
[本文引用: 1]
[8]
He D Y , Witt I , Yin H C . On semilinear Tricomi equations with critical exponents or in two space dimensions
J Differential Equations , 2017 , 263 (12 ): 8102 -8137
DOI:10.1016/j.jde.2017.08.033
URL
[本文引用: 1]
[9]
He D Y , Witt I , Yin H C . On the Strauss index of semilinear Tricomi equation
Commun Pure Appl Anal , 2020 , 19 (10 ): 4817 -4838
[本文引用: 1]
[10]
Chen W H , Lucente S , Palmieri A . Nonexistence of global solutions for generalized Tricomi equations with combined nonlinearity
Nonlinear Anal Real World Appl , 2021 , 61 : 103354
DOI:10.1016/j.nonrwa.2021.103354
URL
[本文引用: 1]
[12]
Palmieri A . On the the critical exponent for the semilinear Euler-Poisson-Darboux-Tricomi equation with power nonlinearity
Preprint , arXiv:2105.09879(2021 )
[本文引用: 2]
[13]
Chen W H . Interplay effects on blow-up of weakly coupled systems for semilinear wave equations with general nonlinear memory terms
Nonlinear Anal , 2021 , 202 : 112160
DOI:10.1016/j.na.2020.112160
URL
[本文引用: 2]
[15]
Chen W H , Palmieri A . Nonexistence of global solutions for the semilinear Moore-Gibson-Thompson equation in the conservative case
Discrete Contin Dyn Syst , 2020 , 40 : 5513 -5540
DOI:10.3934/dcds.2020236
URL
[本文引用: 2]
[16]
Chen W H , Palmieri A . Weakly coupled system of semilinear wave equations with distinct scale-invariant terms in the linear part
Z Angew Math Phys , 2019 , 70 (2 ): Article 67
DOI:10.1007/s00033-019-1112-4
URL
[本文引用: 2]
[17]
Chen W H , Ikehata R . The Cauchy problem for the Moore-Gibson-Thompson equation in the dissipative case
J Differential Equations , 2021 , 292 : 176 -219
DOI:10.1016/j.jde.2021.05.011
URL
[本文引用: 2]
[18]
欧阳柏平 , 肖胜中 . 具有非线性记忆项的半线性双波动方程解的全局非存在性
数学物理学报 , 2021 , 41A (5 ): 1372 -1381
[本文引用: 2]
Ouyang B P , Xiao S Z . Nonexistence of global solutions for a semilinear Double-Wave equation with a nonlinear memory term
Acta Mathematica Scientia , 2021 , 41A (5 ): 1372 -1381
[本文引用: 2]
[19]
Lai N A , Takamura H , Wakasa K . Blow-up for semilinear wave equations with the scale invariant damping and super-Fujita exponent
J Differential Equations , 2017 , 263 : 5377 -5394
DOI:10.1016/j.jde.2017.06.017
URL
[本文引用: 2]
[20]
Palmieri A , Takamura A . Blow-up for a weekly coupled system of semilinear damped wave equations in the scattering case with power nonlinearities
Nonlinear Anal , 2019 , 187 : 467 -492
DOI:10.1016/j.na.2019.06.016
URL
[本文引用: 2]
[22]
Lai N A , Takamura H . Nonexistence of global solutions of nonlinear wave equations with weak time-dependent damping related to Glassey's conjecture
Differ Integral Equ , 2019 , 32 : 37 -48
[本文引用: 2]
[23]
Olver F W J , Lozier D W , Boisvert R F , Clark C W . NIST Handbook of Mathematical Functions . New York : Cambridge University Press , 2010
[本文引用: 1]
[24]
Palmieri A , Reissig M . A competition between Fujita and Strauss type exponents for blow-up of semi-linear wave equations with scale-invariant damping and mass
J Differ Equ , 2019 , 266 (2/3 ): 1176 -1220
DOI:10.1016/j.jde.2018.07.061
URL
[本文引用: 1]
Nonlinear Liouville theorems for Grushin and Tricomi operators
1
2003
... (1.1)式中如果$\mu=\nu=0$ , 文献[1 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -9 ]研究了下面具有非线性项的半线性广义Tricomi方程 ...
A note on the fundamental solution for the Tricomi-type equation in the hyperbolic domain
1
2004
... (1.1)式中如果$\mu=\nu=0$ , 文献[1 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -9 ]研究了下面具有非线性项的半线性广义Tricomi方程 ...
Global existence for the $n$ -dimensional semilinear Tricomi-type equations
1
2006
... (1.1)式中如果$\mu=\nu=0$ , 文献[1 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -9 ]研究了下面具有非线性项的半线性广义Tricomi方程 ...
Sharp lifespan estimates for subcritical generalized semilinear Tricomi equations
1
2021
... (1.1)式中如果$\mu=\nu=0$ , 文献[1 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -9 ]研究了下面具有非线性项的半线性广义Tricomi方程 ...
Lifespan of semilinear generalized Tricomi equation with Strauss type exponent
1
2019
... (1.1)式中如果$\mu=\nu=0$ , 文献[1 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -9 ]研究了下面具有非线性项的半线性广义Tricomi方程 ...
On the global solution problem for semilinear generalized Tricomi equations, I
1
2017
... (1.1)式中如果$\mu=\nu=0$ , 文献[1 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -9 ]研究了下面具有非线性项的半线性广义Tricomi方程 ...
On semilinear Tricomi equations in one space dimension
1
2018
... (1.1)式中如果$\mu=\nu=0$ , 文献[1 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -9 ]研究了下面具有非线性项的半线性广义Tricomi方程 ...
On semilinear Tricomi equations with critical exponents or in two space dimensions
1
2017
... (1.1)式中如果$\mu=\nu=0$ , 文献[1 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -9 ]研究了下面具有非线性项的半线性广义Tricomi方程 ...
On the Strauss index of semilinear Tricomi equation
1
2020
... (1.1)式中如果$\mu=\nu=0$ , 文献[1 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -9 ]研究了下面具有非线性项的半线性广义Tricomi方程 ...
Nonexistence of global solutions for generalized Tricomi equations with combined nonlinearity
1
2021
... 文献[10 ]研究了下面混合非线性项的半线性广义Tricomi方程解的爆破问题 ...
Blow-up results for semilinear damped wave equations in Einstein-de Sitter spacetime
1
2021
... (1.1)式中如果$l=-k,\mu \geq 0, \nu=0$ , 则为具有非线性记忆项的Einstein-de Sitter时空上半线性波动方程. 文献[11 ]对如下非线性项的Einstein-de Sitter时空上半线性波动方程解的爆破进行了研究 ...
On the the critical exponent for the semilinear Euler-Poisson-Darboux-Tricomi equation with power nonlinearity
2
2021
... 文献[12 ]研究了非线性项的Euler-Poisson-Darboux-Tricomi方程柯西问题解的爆破 ...
... 本文在文献[12 ]的基础上研究具有非线性记忆项的Euler-Poisson-Darboux-Tricomi方程解的爆破现象, 主要是探讨非线性记忆项对方程解的非局部影响. 由问题(1.1)等式右边的积分项可知, 其表示系统记忆的信息包含过去的历史信息, 而且$(t-s)^{-\gamma}$ 是衰减的, 这表明越近的信息对系统影响更大. ...
Interplay effects on blow-up of weakly coupled systems for semilinear wave equations with general nonlinear memory terms
2
2021
... 目前应用泛函分析和迭代技巧处理一类高阶波动方程解的爆破问题取得一些成果[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] , 本文拟采用其中的办法, 通过引入若干个泛函来构造迭代框架以及第一下界进行研究. 然而与文献[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
... , 本文拟采用其中的办法, 通过引入若干个泛函来构造迭代框架以及第一下界进行研究. 然而与文献[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
Blow-up of solutions to Nakao's problem via an iteration argument
2
2021
... 目前应用泛函分析和迭代技巧处理一类高阶波动方程解的爆破问题取得一些成果[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] , 本文拟采用其中的办法, 通过引入若干个泛函来构造迭代框架以及第一下界进行研究. 然而与文献[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
... ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
Nonexistence of global solutions for the semilinear Moore-Gibson-Thompson equation in the conservative case
2
2020
... 目前应用泛函分析和迭代技巧处理一类高阶波动方程解的爆破问题取得一些成果[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] , 本文拟采用其中的办法, 通过引入若干个泛函来构造迭代框架以及第一下界进行研究. 然而与文献[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
... ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
Weakly coupled system of semilinear wave equations with distinct scale-invariant terms in the linear part
2
2019
... 目前应用泛函分析和迭代技巧处理一类高阶波动方程解的爆破问题取得一些成果[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] , 本文拟采用其中的办法, 通过引入若干个泛函来构造迭代框架以及第一下界进行研究. 然而与文献[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
... ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
The Cauchy problem for the Moore-Gibson-Thompson equation in the dissipative case
2
2021
... 目前应用泛函分析和迭代技巧处理一类高阶波动方程解的爆破问题取得一些成果[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] , 本文拟采用其中的办法, 通过引入若干个泛函来构造迭代框架以及第一下界进行研究. 然而与文献[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
... ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
具有非线性记忆项的半线性双波动方程解的全局非存在性
2
2021
... 目前应用泛函分析和迭代技巧处理一类高阶波动方程解的爆破问题取得一些成果[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] , 本文拟采用其中的办法, 通过引入若干个泛函来构造迭代框架以及第一下界进行研究. 然而与文献[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
... ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
具有非线性记忆项的半线性双波动方程解的全局非存在性
2
2021
... 目前应用泛函分析和迭代技巧处理一类高阶波动方程解的爆破问题取得一些成果[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] , 本文拟采用其中的办法, 通过引入若干个泛函来构造迭代框架以及第一下界进行研究. 然而与文献[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
... ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
Blow-up for semilinear wave equations with the scale invariant damping and super-Fujita exponent
2
2017
... 目前应用泛函分析和迭代技巧处理一类高阶波动方程解的爆破问题取得一些成果[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] , 本文拟采用其中的办法, 通过引入若干个泛函来构造迭代框架以及第一下界进行研究. 然而与文献[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
... ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
Blow-up for a weekly coupled system of semilinear damped wave equations in the scattering case with power nonlinearities
2
2019
... 目前应用泛函分析和迭代技巧处理一类高阶波动方程解的爆破问题取得一些成果[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] , 本文拟采用其中的办法, 通过引入若干个泛函来构造迭代框架以及第一下界进行研究. 然而与文献[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
... ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
Finite time blow up for critical wave equations in high dimensions
3
2006
... 目前应用泛函分析和迭代技巧处理一类高阶波动方程解的爆破问题取得一些成果[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] , 本文拟采用其中的办法, 通过引入若干个泛函来构造迭代框架以及第一下界进行研究. 然而与文献[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
... ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
... 设函数$\phi(x)$ (参见文献[21 ])定义如下 ...
Nonexistence of global solutions of nonlinear wave equations with weak time-dependent damping related to Glassey's conjecture
2
2019
... 目前应用泛函分析和迭代技巧处理一类高阶波动方程解的爆破问题取得一些成果[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] , 本文拟采用其中的办法, 通过引入若干个泛函来构造迭代框架以及第一下界进行研究. 然而与文献[13 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
... -22 ] 不同的是, 问题(1.1)会出现关于时间和空间的积分, 此时需要借助修正的Bessel方程来进行处理. ...
1
2010
... 利用 $K_{\chi}(z) $ 的渐近性[23 ] , 当$z>0, z\rightarrow\infty$ 时, 有$K_{\chi}(z)=\sqrt{\frac{\pi}{2z}}{\rm e}^{-z}(1+O(z^{-1})). $ 从而存在 $t_0>1,C_1,C_2>0, s\geq t_0$ , 使得 ...
A competition between Fujita and Strauss type exponents for blow-up of semi-linear wave equations with scale-invariant damping and mass
1
2019