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设Ω是RN(N≥ 2)上带有C1,1边界(?)的有界区域,Ω1是Ω的一个子区域,(?)Ω也具有C1,1边界,令(?)是连通的.显然有(?)本文我们将采用非线性泛函分析中的临界点理论,变分法,Nehari流形等来研究如下一类Kirchhoff型传输问题基态解的存在性其中α,β是定义在R+:=[0,∞)上的两个正函数,v是(?)上的外法向量,且(?)(?)这个问题模拟了在Ω1,Ω2上分别由两种不同的材质构成的薄膜的横向振动.由于在边界∑上满足条件(?),我们称上述问题为传输问题.传输问题在物理学和生物学上有着广泛的应用.如在固体媒介的电动力学中,带有不同介质常数的铁磁媒质的电磁式过程;在生物学中,当主体生存环境由多种不同生态媒介构成时,种群的分布和传输问题等都是典型的非线性传输问题.讨论传输问题的关键之处是建立传输问题的空间结构.在本文中,我们的讨论是基于以下Sobolev空间其中根据Poincare不等式,H(?)(Ω2)是一个Banach空间并具有范数(?)[To Fu Ma and Jaime Edilberto Munoz Rivera.Positive solutions for a nonlinear nonlocal elliptic transmission problem.Appl.Math.Lett.,16(2):243-248,2003]定义了Sobolev空间E上的范数,并通过等价范数的方法证明了E的完备性,本文我们给出了一个更容易理解的方法.本文共五章.第一章,主要介绍Kirchhoff型传输问题的一些研究背景,国内外的研究现状以及本文的一些主要结果.第二章,我们将使用Nehari流形的方法研究次临界情形下Kirchhoff型传输问题(1)的基态解.我们假设函数对(α,f)和(β,g)分别属于AF(Ω1)和AF(Ω2).即如果(α,f)满足下列假设,则函数对(α,f)属于AF(?)(?)严格递增,(?)(?)存在(?),使得(?)上严格递减,其中(?)(F0)存在σ ∈(2,2*)和C>0,使得(F1)对x∈U,设f(x,s)/(|s|2γs)在(0,∞)上是递增的,在(-∞,0)上是递减的,而且lim|s|→∞f(x,s)/(|s|2γs)=∞对x ∈U一致成立,其中γ定义如(A1);(F2)lims→0f(x,s)/s=0对x ∈ U一致成立.本章主要证明了当N≥ 2时,若(α,f)和(β,g)分别属于AF(Ω1)和AF(Ω2),则问题(1)有一个基态解.即定理2.1.5.特别是对于N=2时,我们将在更弱的条件下继续研究上述传输问题,即(α,f)∈ AF(U).这里(α,f)∈AF’(U)是指(α,f)满足(A0),(A1),(F’0),(F1)和(F2),其中条件(F’0)如下(F’0)设λ>0,存在Cλ>0,使得我们获得了当N=2时,如果(α,f)和(β,g)分别属于AF’(Ω1)和AF’(Ω2),则问题(1)有一个基态解.这个结论推广了定理2.1.5在N=2情形下的结论.第三章,我们将致力于研究临界状态下基态解的存在性,即讨论如下传输问题基态解的存在性其中(?)上的外法向量,且(?)可以看到在上述传输问题中,如果λ>0,那么它的非线性项具有临界增长.据我们所知,关于Kirchhoff型传输系统的临界指数问题的研究还很少.在本章中,为了对上述临界问题得到类似于定理2.1.5的结论,假设函数对(α,f)和(β,g)属于集合AF.即如果(α,f)满足(A0),(A1),(F1),(F2),以及(F3),则称函数对(α,f)∈ AF,其中条件(F3)如下(F3)f满足拟临界增长型条件,即本章假设(?)获得了存在λ0>0,当λ∈[0,λ0)时,问题(2)有一个基态解(uλ,vλ).此外,当λ→0时,(uλ,vλ)→(u0,v0)在E中,其中(u0,v0)是问题(2)当λ=0时的基态解.即定理3.1.1.为了获得上述临界系统的非平凡解的存在性,很自然想到的办法是首先计算一个临界能量c*,这个值能够保证对所有的c<c*,相应的能量泛函满足(PS)c条件,然后再验证该泛函在Nehari流形上的最小能量小于c*.与这个方法不同,在本章中,我们借鉴了 文献[Wonjeong Jeong and Jinmyoung Seok.On perturbation of a functional with the mountain pass geometry:applications to the nonlinear Schrodinger-Poisson equations and the nonlinear Klein-Gordon-Maxwell equations.Calc.Var.Partial Differential Equations,49(1-2):649-668,2014]中扰动的思想来研究此问题基态解的存在性.Jeong和Soek考虑对充分小的λ0>0,在I0的山路型临界点的一个小邻域内,获得了泛函Iλ的一个非平凡临界点.事实上,他们用到了紧扰动的思想,但是在本章中由于临界项u5和v5的出现,Iλ显然不能看成I0的一个紧扰动,所以我们不能直接用上述文献定理1的方法去获得临界点.在这个意义下,我们的结果补充了上述文献的结果.第四章,我们考虑下列临界情形下修正的Kirchhoff型传输问题的基态解其中(?),v是(?)上的单位外法向量,且(?)由于非局部项(?)的存在,我们说这个系统是修正的Kirchhoff型传输问题.方程(3)有两个修正,一个是关于拟线性Schrodinger方程的修正,另一个是关于经典的Kirchhoff型传输问题的修正.本章我们将建立带有一般的g,φ及ψ的Kirchhoff传输问题基态解的存在性.同样地假设函数对(α,g,f),(β,g,h),(α,g,φ)和(β,g,ψ)属于集合A,其中函数对(α,g,f)属于A指(α,g,f)满足下列假设(A0)α ∈ C(M+)严格递增,α(0)>0;(A1)存在γ ∈(0,2),使得[α(s)-α(0)]/sλ在(0,∞)上是严格递减的;(G)g∈C1(R,R+)是偶函数,且g’(s)≥0,s∈R+,以及g(0)=1;(F’1)函数(?)在(0,∞)上递增,在(-∞,0)上递减,而且(?)如(A1)中所给.其中(?)特别的,如果lf=0,我们称f是次临界增长;如果lf≠0,称f是临界增长.关于方程(3),一个值得我们指出的问题是Sobolev临界指数问题,我们知道方程(2)的临界指数是6,而临界指数对解的性质有重要的影响.而方程(3)临界指数会因g的不同而不同,并且临界指数依赖于G6.这是一个有趣的现象.这一章的主要结论是如果(?)则存在λ0>0,使得当λ∈[0,λ0)时,问题(3)有基态解(uλ,vλ).此外,在E中(?)其中(u0,v0)是问题(3)当λ=0时的基态解.即定理4.1.5.特别的,令(?)(?)则存在λ0>0,使得当λ ∈[0,λ0)时,下列的方程有基态解uλ其中g ∈(4,12).进一步,在(?)中有(?)其中u0是上述问题当λ=0时的基态解.另外,设(?),则由定理4.1.5知,传输问题(3)有基态解.因此,我们说定理4.1.5是比定理3.1.1更一般的结论.第五章,我们将研究一类Kirchhoff型传输问题径向解的存在性.设(?)(?)别是(?)1)中的开球,闭球和球面.考虑如下传输问题非平凡径向解的存在性其中v是(?)上的外法向量,a,c>0,6,d≥0,且(?)我们假设两个函数f,g分别属于F(0,1)和F(1,2).如果f满足如下条件,则称函数f属于F(U)(f1)对每一个(?)在(0,∞)上递增,在(-∞,0)上递减,且(?)(?)一致成立;(?)上一致成立.在这一章中,我们先证明了如果(u,v)是上述传输问题的解,当且仅当(u,v)是如下常微分方程组的经典解为了获得上述解的等价性结果,我们先获得了一个正则性定理.即如果(?)(?)以及(?)是系统(5)的解,则(?).在此基础上我们证明了若f和g分别属于F(0,1)和F(1,2).则问题(4)有一个非平凡径向解.即定理5.1.1.特别的,当N=1时,定理5.1.1补充了定理2.1.5的结论.