一类带扰动项的非线性椭圆系统正解的存在性和多重性

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本文主要研究一类带扰动项的非线性椭圆系统-△u=θF/u(x,u,v)+εg(x),x∈Ω,{-△u=θF/θv(x,u,v+εh(x),x∈Ω, (1)u>0,u>0,u=v=0=n, 其中Ω是RN中的有界光滑区域;F∈C1(Ω×(R+)2,R+),这里R+:=[0,+oo);g,h∈1(Ω){0};ε>0为参数.研究发现:(1)正解的存在性与线性椭圆方程{-△u=g(x), x∈Ω, (2)u=0, x∈θΩ和{-△v=h(x), x∈Ω,主未, (3)v=0, x∈θΩ是否有非负解有紧密的联系。因此,文中将在问题(2)和问题(3)有非负解的前提下,讨论问题(1)的正解的存在性和多重性。 1.应用上下解方法和极大值原理,对F关于z=(u,v)满足超线性条件,且θF/θu(x,z),θF/θv(x,z)∈C((Ω)×(R+)2,R+)分别关于u,v,在R+{0)上严格单调递增;|▽F(x,z)|=o(|z|)(当|z|→0)在Ω上一致成立时,证明了问题(1)的正解的存在性,用同样的方法,对F满足次线性条件且F(x,z)=F(z)是μ(μ∈(1,2))次齐次函数(即对任意的t>0,F(tz)=tμF(z))时,证明了问题(1)正解的存在性.并指出了在超临界和次线性情形,当F为齐次函数时,问题(2)和问题(3)有非负解是问题(1)正解存在的充要条件. 2.就F关于z=(u,v)满足超线性条件情形,在问题(1)正解存在的基础上,对F在次临界和临界增长时分别讨论了问题(1)正解的多重性.应用变分方法,对F满足随后条件。θF/θu(x,z),θF/θu(x,z)∈C(Ω×(R+)2,R+)分别关于u,v在R+{0}上严格单调递增;|▽F(x,z)|=D(|z|)(当|z|→0)在Ω上一致成立;存在常数r,2<r<2*-1,使得|▽F(x,z)|=o(|z|r)(当|z|→∞)在Ω上一致成立;存在q>2,使得z·▽F(x,z)≥qF(x,z)成立,其中(x,z)∈(Ω)×(R+)2; F(u,0)=F(0,v)=θF/θu(0,v)=θF/θu(u,0)=0对任意u,v∈R++成立,证明了问题(1)正解的多重性。对F满足临界条件: F(x,z)=F(z)是2*次齐次函数且F(u,0)=F(0,v)=θF/θu(0,v)=θF/θu(u,0)=0对任意u,v,∈R+成立时,也证明了问题(1)正解的多重性。 3.将问题(1)推广到拟线性椭圆系统,并证明了在一定条件下拟线性椭圆系统非负解的存在性。
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