几类发展方程解的性质

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangxing0828
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发展方程解的性质一直都是非线性分析和偏微分方程这两个研究领域讨论的一个重要内容.生物学、化学和物理等应用学科中的很多数学模型也都与这些方程紧密相关.随着科技的日新月异和数学研究方法的日臻完善,发展方程的形式越来越多样,同时数学工作者探讨的数学内容也越来越丰富和深入:从单个方程式到方程组;从线性问题到非线性问题;从局部反应项到非局部反应项、局部化反应项;从解的适定性的研究到解的大时间性态等.  这篇论文主要考虑三类非线性发展方程解的有关性质,包括解的存在性、唯一性以及解的整体存在与有限时刻爆破.此外,在解发生有限时刻爆破时,本文还讨论了解的爆破速率估计、爆破点集和爆破时间的估计等问题.  本文的第二章考虑的是齐次Dirichlet边界条件下带有非线性反应项和吸收项的反应扩散方程组ut-Δu=vp(x)-aur, vt-Δv=uq(x)-bvs, x∈Ω,t>0的初边值问题.这个方程组与以往方程不同的地方在于幂次上的系数不再都是常数.我们主要讨论了解的临界指标,即解在什么条件下整体存在,在什么条件下发生有限时刻爆破.  第三章给出了Dirichlet边界条件下带有局部化反应项的抛物型方程ut-Δu=up(x)(x0,t), x∈Ω,t>0的初边值问题解的临界指标,建立了解的爆破速率估计并刻画了爆破点集.  最后一章研究的是下述带有Neumann边界条件的方程的初边值问题:ut(x,t)=∫ΩJ(x-y)(u(y,t)-u(x,t))dy+up(x0,t).我们导出了解的存在性、唯一性,并得到了解的临界指标:p≤1时,所有解均整体存在;p>1时,存在爆破解.此外,我们还讨论了某些情况下解的爆破速率估计和爆破点集.  我们主要运用Banach不动点定理或压缩映像原理证明解的存在性和唯一性.通过建立比较原理,并利用上下解方法证明解的整体存在或有限时刻爆破.最后,主要借助于不等式、常微分方程不等式以及比较原理导出解的爆破速率估计和爆破点集.
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