加权P-harmonic方程解的整体分支结构

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本文研究了加权p-harmonic算子△p,wu=△w(|△wu|p-2△wu)在Navier边值条件(即u=△u=0,x∈()Ω)下的整体分支现象.上式中记△wu=divw(()wu),()wu=(()u/()x1w1-p1(x),()u/()x2w1-p2(x),…,()u/()xnw1-pn(x)).对于任意的v∈W1,p0(Ω,w)∩W2,p(Ω),定义∫Ω△w(|△wu|p-2△wu)vdx=∫Ω|△wu|p-2△wu△wvdx,其中w(x)={wi(x)}ni=0为向量值函数,Wi,p0(Ω,w)表示加权索伯列夫空间(具体定义将在第二节给出).假设Ω为Rn中的有界区域,其边界()Ω是光滑的.任取p∈(1,∞),考虑如下非线性特征值问题△w(|△wu|p-2△wu)=λ|u|p-2u,x∈Ω,(1.1)u=△u=0,x∈()Ω.本文证明了(1.1)存在着一个最小的、正的特征值λ1=λ1(p),且λ1(p)是单重的、孤立的.更进一步,我们证明了(1.1)相对应于特征值λ1(p)的特征函数u1=u1(p)严格正且满足()u1/()n<0,x∈()Ω.我们还得到λ1(p)作为p的函数是连续的.紧接着我们又讨论了如下边值问题△w(|△wu|p-2△wu)=λ|u|p-2u+g(x,λ,u),x∈Ω,(1.2)u=△u=0,x∈()Ω.其中函数g(x,λ,u)表示(1.2)的高阶项,且满足适当的增长性条件.我们利用Leray-Schauder度理论证明了(λ1(p),0)是(1.2)的一个分支点,进而根据[10]中的标准分支定理得到了关于(1.2)解的整体分支结果.
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