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本文研究一类非线性Schr(o)dinger方程的初边值问题解的适定性。依赖于初始值适当的性质,对于非线性Schr(o)dinger方程的初边值问题本文研究解的整体存在性和有限时间爆破,特别是对其整体适定性的最佳条件进行讨论。
本文首先建立变分问题,利用变分方法得到位势井深度,定义非线性Schr(o)dinger方程的Nehari流形,并且建立稳态解和流形的关系。本文主要围绕非线性Schr(o)dinger方程展开讨论,然而其结果可以推广到具位势和非线性导数项的Schr(o)dinger方程中。本文通过引入算子半群归纳并研究了具有变分结构的Schr(o)dinger方程所拥有的整体适定性的门槛结果,并将这些结果统一到对初始值所属空间性质的研究中。通过引进三个集合分别表示解的爆破集合,整体解存在集合与整体解存在当时间趋于无穷时解消失的集合来描述和刻画这些集合的结构和性质。本文指出对于研究非线性Schr(o)dinger方程的初边值问题即当初值属于所谓的“稳定空间”时,整体解存在;当初值属于所谓的“不稳定空间”时,解爆破;当初值属于所谓的“衰减空间”时,整体解存在并当时间趋于无穷时解消失;由此表明解的性质依赖于初值处于何种空间,通过引入算子半群描述了方程这种特殊的性质。本文证明了,当初始值在非负的泛函所构成的圆锥体空间内时,在“稳定空间”和“不稳定空间”之间存在一条“分割线”即Nehari流,每一条原点O属于H10(Ω)空间并且本身位于圆锥体内的半线被分成了三个部分:一个是趋于0属于“稳定空间”的部分,“稳定空间”边界上的一点和属于“不稳定空间”的剩下的半条线.最后,本文引入能量泛函,联系解的存在集合研究非线性Schr(o)dinger方程初边值问题,并特别关注初始值处于高能量状态,非线性Schr(o)dinger方程初边值问题解的情况,指出了处于高能量的初值会同时导致解的整体存在与爆破。