高婷梅
(陜西理工學(xué)院 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,陜西 漢中 723000)
一類p-拉普拉斯Neumann問(wèn)題正解的存在性
高婷梅
(陜西理工學(xué)院 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,陜西 漢中 723000)
利用極小極大原理,證明了一類 p-拉普拉斯Neumann問(wèn)題正解的存在性.
極小極大原理;Neumann問(wèn)題;正解
本文考慮如下 p-拉普拉斯Neumann問(wèn)題:其中Δpu是 p-拉普拉斯算子且 p>1,Ω是RN中具有C2邊界的有界區(qū)域,n(x)是x∈?Ω處的外法向單位向量,λ>0是參數(shù).
當(dāng)λ=1時(shí),方程(1)被進(jìn)行了廣泛的研究,并得出了很多有趣的結(jié)論[1-5]. 文獻(xiàn)[1]中,作者利用了上下解的方法,文獻(xiàn)[2-3]中,作者利用了Landesman-Lazer條件,文獻(xiàn)[4]對(duì)強(qiáng)共振問(wèn)題進(jìn)行了討論,文獻(xiàn)[5]應(yīng)用極小極大原理得到了方程(1)的非平凡解.本文將λ=1推廣到一般的λ>0,不僅可以得到方程(1)的非平凡解,而且還將證明方程(1)存在正解.
本文的主要結(jié)果如下:
(f1)f(x,0)=0且?t≠0,f(x,t)t>0;(f2)?r>0,?ar∈L∞(Ω)+,st:? ||t≤r,||f(x,t)≤ar(x)a.e.x∈Ω;
(f5)?δ>0,q∈(1,p)及C>0,st:? ||t≤δ,F(x,t)≥C||tqa.e.x∈Ω一致成立.則對(duì)每一個(gè)λ>0,方程(1)至少存在一個(gè)正解.
引理1假設(shè)函數(shù) f(x,t)滿足(f1)-(f5),則Iλ(u)滿足C條件.
于是由法都引理,有
然而,由(2)式可知,
且有
由(7)式可得,
所以,由(6),(8)及λ>0,可推出
由Sobolev緊嵌入及必標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程,可知存在u∈W1,p(Ω)及的子序列(仍記為),使得un→u(n→∞)在W1,p(Ω)中,即Iλ(u)滿足C條件.
引理2假設(shè)函數(shù) f(x,t)滿足(f1)-(f5),則當(dāng)||t→+∞(t∈R)時(shí),Iλ(t)→-∞.
則由引理2和引理3,?τ0>0,st:
則有以下結(jié)論:
引理4[5]假設(shè)函數(shù) f(x,t)滿足(f1)-(f5),則{C0,C} 和D在W1,p(Ω)中是局部環(huán)繞的.
類似地,
由γ1,γ2,γ3的定義以及(14),(15),(16)式,?γ*∈Γ,st:Iλ|γ*
<0.于是,結(jié)合(f1),?γ*∈Γ,st:
因?yàn)閡0≠0是Iλ(u)的臨界點(diǎn),則A(u0)=λf(x,u0),再利用非線性格林不等式,可得
所以,u0≠0是方程(1)的解.由正則性理論[6],u0∈
因?yàn)闂l件(f1)成立,則有
[1]Alif M,Omari P.On ap-Laplician Neumann problem with asymptotically perturbations[J].Nonlinear Anal,2002,51(3): 369-389.
[2]Arcoya D,Orsina L.Landesmann-Lazer conditions and quasilinear elliptic equations[J].Nonlinear Anal,1997,28(10):1623-1632.
[3]Papalini F.A quasilinear Neumann problem with discontinuous nonlinearity[J].Mathematische Nachrichten,2003,250(1):82-97.
[4]Filippakis M,Gasinski L,Papageorgiou N S.Multiplicity results for nonlinear Neumann problems[J].Canadian Journal of Mathemat?ics,2006,58(1):64-92.
[5]Gasiński L,Papageorgiou N S.Nontrivial solutions for a class of resonantp-Laplician Neumann problems[J].Nonlinear Anal, 2009,71(12):6365-6372.
[6]Gasinski L,Papageorgiou N S.Nonsmooth critical point theory and nonlinear boundary value problems[M].Boca Raton:chapmanand Hall,CRC Press,2004.
[7]Aizicovici S,Papageorgiou N S,Staicu V.The spectrum and index formula for the Neumannp-Laplician and multiple solutions for problems with crossing nonlinearity[J].Discrete Contin Dyn Syst,2009,25(2):431-456.
[8]Vázquez J L.A strong maximum principle for some quasilinear elliptic equations[J].Applied Mathematics and Optimization,1984, 12(1):191-202.
Existence Result on Positive Solution for a Class ofp-Laplacian Neumann Problems
GAO Ting-mei
(School of Mathematics and Computer Science,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723000,China)
Using the minimax principle,the author of this paper obtained a positive solution for a class ofp-Laplacian Neumann problems.
minimax principle;Neumann problems;positive solution
177.91
A
1008-2794(2015)02-0091-05
2014-02-25
通訊聯(lián)系人:高婷梅,助教,碩士,研究方向:非線性泛函分析,E-mail:gtmgtmgtm@126.com.