p(x)-Laplace微分方程的边值问题

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本文利用非线性泛函分析的理论与方法研究p(x)-Laplace方程在Dirichlet边值条件和周期边值条件下解的存在性问题,分别讨论了p(x)为常数,p(x)(x∈[a,b])为一元函数以及p(x)(x∈(Ω)(∈)Rn)径向对称情形下的对应问题。内容主要分为三部分: 在第二章中,我们主要考虑 {(ψp(u′))′=f(t,u),u(0)=0,u(T)=0.(1)及{(ψp(u′))′=f(t,u),u(0)=u(T),u′(0)=u′(T).(2)其中ψp:RN→RN定义为ψp(u)={|u|p-2u,若u≠0,0,若u=0.f分别满足f∈C([0,T]×RN,RN)或f∈C(R1×RN,RN)且关于t是T-周期的,在下列条件(H)(3)R>0,和线性向量场V,使得:对(V)u∈RN,〈Vu,u〉≥0,当且仅当u=0时,〈Vu,u〉=0。且对所有的t∈[0,T](或t∈R1),u∈RN,当〈Vu,u〉=R时,都有〈f(t,u),Vu〉≥0,〈f(t,u),V*u〉≥0。 成立时,证明了上述边值问题至少有一个满足〈Vu(t),u(t)〉≤R的解u(t)。 在第三章中,我们主要考虑加权p(t)-Laplace常微分方程{-(w(t)|u′(t)|p(t)-2u′(t))′+w(t)f(t,u(t))=0,t∈(a,b)u(a)=u(b)=0,a<b.(4)在上述(H)(对应的t∈[a,b])条件下,至少有一个满足〈Vu(t),u(t))〉≤R的解u(t)。 这里f∈C([a,b]×RN,RN),p(t)∈C([a,b],R1),w(t)>0,w(t)∈C([a,b],R1)。 在第四章中,我们主要考虑{-div(|▽uP(x)-2▽u')+f'(x,u)=0,i=1,2,…,Nu|(δ)Ω=0.(5)其中|▽u(x)|=(n∑j=1N∑i=1|(δ)u′(x)/(δ)xj|2)1/2,在满足上述(H)(对应的t换成x,且x∈(Ω)(∈)Rn)条件时,在以下每种情形下: (i)0<a<b,Ω={x∈Rn:a<|x|<b}。 (ii)0=a<b,Ω={x∈Rn:0<|x|<b}=B(0,b){0},p_>n。 (iii)b>0,Ω={x∈Rn:|x|<b}=B(0,b),p∈C1((Ω),R1),N=1。 都至少有一个满足〈Vu(x),u(x)〉≤R的径向对称解u(x)。
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