两类带扰动、Hardy项和加权HardY-Sobolev临界指数的半线性椭圆方程的正解

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xushihuinuaa
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本文主要讨论如下带扰动、Hardy项和加权Hardy-Sobolev临界指数的半线性椭圆的方程,{-div(|x|-2a▽u)-μu/|x|2(1+a)=|u|p-2/|x|bpu+f(x,u),x∈Ω{0}(P)x∈(e)Ω其中Ω是RN(N≥3)中有光滑边界的有界区域,且有0∈Ω.此外,有0≤a<√(μ),0≤μ<(√(μ)-a)2且有√(μ)△=(N-2)2/4和a≤b<a+1.p=p(a,b)△=2N/N-2(1+a-b)是Hardy-Sobolev临界指数,且当a=b时,p(a,a)=2N/N-2=2*是Sobolev临界指数.另设F(x,t)=fs0f(x,s)ds.  首先,考虑一般项函数f∈C((Ω)×R,R)不满足(AR)条件而满足非二次超临界条件的情况.设函数f满足下列条件:  (f1)f∈C((Ω)×R+,R),lim sup t→0+F(x,t)/t2<1/2λ,且存在一个正常数B,使得lim sup|t|→∞ F(x,t)/tq≤B<∞,对x∈(Ω)一致成立,且其中p≤q<2*=2N/N-2;  (f2)存在正常数D和σ>N(q-2)/2,使得lim inf|t|→∞ f(x,t)t-2F(x,t)/|t|σ≥D对几乎处处z∈(Ω)一致成立;  (f3)存在正常数C和ρ>2,使得F(x,t)≥Ctρ对任何(x,t)∈Ω×R+成立.另设ρ> max{2,N/γ,N-2β/√(μ)-a},其中β△=√(√(μ)-a)2-μ且γ△=√(μ)-a+β且N≥3(1+a),0<λ<λ1,λ1是算子-div(|x|-2a▽.)-μ|x|-2(1+a).的第一个特征值,则方程(P)至少有一个正解.  其次,考虑函数f同时满足1983年Brezis和Nirenberg给出的条件和次临界条件的情况.对函数f做如下假设:  (f4)f∈C((Ω)×R+,R),lim supt→0+ F(x,t)/t2<1/2λ,且lim t→+∞F(x,t)/tp=0,对所有x∈(Ω)一致成立.  (a)当N>2a+2+2√μ+(1+a)2时,存在正常数σ,一个非空子集ω满足0∈ω(C)Ω和一个开区域I(C)(0,+∞),使得对几乎处处的x∈ω和所有的t≥0有f(x,t)≥0成立,且对几乎处处的x∈ω和所有的t∈I有f(z,t)≥σ>0成立;  (b)当N=2a+2+2√μ+(1+a)2时,存在正常数σ,D3和非空子集ω满足0∈ω(C)Ω,使得对几乎处处的x∈ω和所有的t≥0有f(x,t)≥0成立;且对几乎处处的x∈ω和所有的t∈[0,D3]有f(x,t)≥σt成立,或者说有对几乎处处的x∈ω和所有的t∈[D3,+∞]有f(x,t)≥σt成立;  (c)当3(1+a)≤N<2a+2+2√μ+(1+a)2时,存在非空子集ω满足0∈ω(C)Ω,使得对几乎处处的x∈ω和所有的t≥0有f(x,t)≥0成立,且当x∈ω时,limt→+∞f(x,t)/tN-γ-3β/γ+β=+∞一致成立.  则当函数f满足条件(f4)和(a),(b),(c)三条件之一时,方程(P)至少有一个正解.
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