Отсутствие глобальных решений уравнения четвертого порядка типа Гаусса

Автор: Неклюдов А.В.

Журнал: Владикавказский математический журнал @vmj-ru

Статья в выпуске: 1 т.26, 2024 года.

Бесплатный доступ

Рассматриваются решения двумерного уравнения четвертого порядка с бигармоническим оператором и экспоненциальной относительно решения нелинейностью, являющегося аналогом классического уравнения второго порядка Гаусса - Бибербаха - Радемахера, которое ранее рассматривалось многими авторами в связи с задачами геометрии поверхностей с отрицательной гауссовой кривизной, динамики разреженного газа, теории автоморфных функций. Получены условия, при которых решение не может существовать в круге достаточно большого радиуса. Показано, что глобальные решения на плоскости могут существовать, только если коэффициент при нелинейности вырождается в бесконечности со скоростью не меньше, чем exp{-|x|2ln|x|}. Показано, что в противном случае среднее значение решения на окружности радиуса r должно было бы расти к +∞ с экспоненциальной скоростью при r→∞. Методом нелинейной емкости Похожаева - Митидиери, основанного на выборе подходящих срезающих пробных функций, доказывается невозможность существования такого растущего глобального решения. Также для решений в Rn, периодических по всем переменным, кроме одной переменной x1, аналогичными методами получено отсутствие глобальных решений при вырождении коэффициента при нелинейности со скоростью, медленней, чем exp{-x31}.

Еще

Бигармонический оператор, уравнение типа гаусса, глобальные решения, экспоненциальная нелинейность, разрушение решений

Короткий адрес: https://sciup.org/143182362

IDR: 143182362   |   DOI: 10.46698/u2023-1977-8822-o

Список литературы Отсутствие глобальных решений уравнения четвертого порядка типа Гаусса

  • Векуа И. Н. О некоторых свойствах решений уравнения Гаусса // Тр. Матем. ин-та им. В. А. Стеклова. 1961. Т. 64. С. 5-8.
  • Олейник О. А. Об уравнении Δu+k(x)eu=0 // Успехи матем. наук. 1978. Т. 33, № 2. C. 203-204.
  • Usami H. Note on the inequality Δu≥k(x)eu in Rn // Hiroshima Math. J. 1988. Vol. 18, № 3. P. 661-668. DOI: 10.32917/hmj/1206129623.
  • Flavin J. N., Knops R. J., Payne L. E. Asymptotic behavior of solutions to semi-linear elliptic equations on the half-cylinder // Z. Angew. Math. Phys. 1992. Vol. 43, № 3. P. 405-421. DOI: 10.1007/BF00946237.
  • Kuo-Shung Cheng, Chang-Shou Lin. On the conformal Gaussian curvature equation in R2 // J. Diff. Equ. 1998. Vol. 146, № 1. P. 226-250. DOI: 10.1006/jdeq.1998.3424. 6. Гладков А. Л., Слепченков Н. Л. О целых решениях полулинейного эллиптического уравнения на плоскости // Дифференц. уравнения. 2006. Т. 42, № 6. C. 790-800.
  • Неклюдов А. В. Об отсутствии глобальных решений уравнения Гаусса и решений во внешних областях // Изв. вузов. Матем. 2014. № 1. C. 55-60.
  • Berchio E., Farina A., Ferrero A., Gazzola F. Existence and stability of entire solutions to a semi-linear fourth order elliptic problem // J. Diff. Equ. 2012. Vol. 252, № 3. P. 2596-2616. DOI: 10.1016/j.jde.2011.09.028.
  • Lin C.-S. A classification of solutions of a conformally invariant fourth order equation in Rn // Comment. Math. Helv. 1998. Vol. 73, № 2. P. 206-231. DOI: 10.1007/s000140050052.
  • Wei J., Ye D. Nonradial solutions for a conformally invariant fourth order equation in R4 // Calc. Var. 2008. Vol. 32. P. 373-386. DOI: 10.1007/s00526-007-0145-2.
  • Warnault G. Liouville theorems for stable radial solutions for the biharmonic operator // Asymptot. Anal. 2010. Vol. 69, № 1-2. P. 87-98. DOI: 10.3233/ASY-2010-0997.
  • Митидиери Э., Похожаев С. И. Априорные оценки и отсутствие решений нелинейных уравнений и неравенств в частных производных // Тр. Матем. института имени В. А. Стеклова. 2001. Т. 234. С. 3-383.
  • Каметака И., Олейник О. А. Об асимптотических свойствах и необходимых условиях существования решений нелинейных эллиптических уравнений второго порядка // Матем. сб. 1978. Т. 107, № 4. С. 572-600.
Еще
Статья научная