一类抛物热方程解的梯度爆破及其解的渐近性质

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该文主要研究如下带有非线性扩散项的半线性热方程解的性质{ut=(um)xx+|ux|p,t>0,0<x<1,u(0,t)=0,u(1,t)=M,t>0,(1)u(x,0)=u0(x),0<x<1.一个重要特征是解的梯度爆破点在边界上,而方程的解本身有界且ux(x,t)<∞,x∈[ε,1],ε>0.我们知道整体存在的解u(x,t),当t→∞时,u(x,t)趋向于方程(1)所对应的稳定解VM(x)。   当p>2,0<m<p/p-1时,MC是一个临界值,即MC=MC(p,m)=((p-2)m1-p/p+m(1-p))1/m-p(p-m/m(p-2))p-2/p-m。   当0≤M<MC时,问题(1)有唯一的非零非负稳定解.当M>MC,p>2,0<m<p/p-1时,问题(1)无非负稳定解,当m≥p/p-1,p>2且0<m<p时,问题(1)无带奇点的非负稳定解。   另外,当M<M<MC时,在VM(x)<VM(x),x∈(0,1].在临界值MC时,存在一个稳定解VMC=U,(0<m<p/p-1,p>2)U(x)=((p-2)m1-p/p+m(1-p))1/m-p(p-m/m(p-2))p-2/p-mxp-2/p-m.显然U(x)∈C([0,1])∩C2((0,1]),Ux(0)=∞.且U(x)=limM→MCVM(x)(0<M<MC)。
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