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研究生: 吳水利
WU, SHUI-LI
論文名稱: 二階橢圓型偏微分方程式解的不存在性之研究
On nonexistence of second order elliptic partial differentail equations
指導教授: 蔡隆義
CAI, LONG-YI
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 應用數學系
Department of Mathematical Sciences
論文出版年: 1992
畢業學年度: 80
語文別: 英文
論文頁數: 97
中文關鍵詞: 不存在性正放射性解微分方程式
外文關鍵詞: NONEXISTENCE, PARTIAL DIFFERENTAIL EQUATION
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  • 本文主要在考慮某類二階橢圓型偏微分方程式解的不存在問題,共分為三部分。

    在第一部分中,首先利用均值函數之方法(此法曾見於〔N〕及〔C〕等多篇文獻

    )來研究如下之二階積分-微分方程式,

    (0.1) △u = K(x)h(u)+H(│x│)│ a(│y│)q(u(y))dy

    ╯R□

    ,x R□,n > 2 ,在此

    (1) △表示n維的拉氏(Laplace) 運算子。

    (2) K(.),H(.) 及 a(.) 是局部赫德 (Holder) 連續的非負函數。

    σ δ

    (3) h(.) 及 q(.) 滿足適當的條件,如 〞h(u) = u 及q(u)=u ”

    δu σu

    或 ”h(u)=e 及 q(u)=e ” 。

    當 H(.)≡0 時,鄭國順教授及林震燦教授〔C〕,已証明當γ足夠大時,若存在

    某一正常數C,使得

    __ C

    K(γ) > ──

    ▔ γ□

    __

    (在此K表示函數K之均值函數),則方程式(0.1) 在R□中不存在任何正〔有界

    〕的解。

    令我們感興趣的是當 H(.)≡0 時,在那些條件下會有類似的結果發生。本文證明

    ,當γ足夠大時,若存在某正常數C使得

    __ ╭ ∞ n-1 C

    K(γ) + H(γ) │ a(ρ)ρ dρ > ───

    ╯γ ▔ γ□'

    則可經由詹森氏(Jensen's)不等式及赫德不等式,利用反證法去得到類似的結果。

    在第二部份中,將研究下列之擬線性微分方程式解的不存在問題,

    (0.2) .[g(│ u│) u]=K(│x│)h(u)+H(│x│)│ a(│y│)

    ╯R□

    q(u(y))dy, x R□,n > 2 ,在此

    (1) u 表示u的梯度。

    __

    (2) g:R ──→R 屬於 C〔0,p□〕∩C□(0,p□),p□ 為區間〔0,∞〕

    □ □

    中之某一常數。

    (3) (pg(p))'>0 對所有的p (0,p□)。

    (4) K(.),H(.) 及a(.) 均為局部赫德 (Holder)-連續的非負函數。

    σ δ

    (5) h(.)及 g(.) 滿足適當的條件,如”h(u)=u 及 q(u)=u 〞 或〞h(u)=

    σu δu

    e 及 q(u)=e ”。

    首先定義函數ψ如下

    ψ=pg(│p│) p R.

    若ψ的反函數存在,則可經由赫德不等式推導出一積分不等式,接著可利用此不等

    式經由反證法得到下列的結果:

    (Ⅰ)在下列條件下

    (a) 0 < g(p) < kp□ ,對任意非負常數m及正常數k以及所有p>0均成立

    。▔ ▔

    (b) m及n滿足〞m>0 且 n>2〞 或〞m=0 且 n> 3〞。

    ▔ ▔

    (c) 當γ足夠大時,存在正常數C,使得 K(r) > ──── 成立。

    ▔ γm+2

    ,當 H(.)≡0 時,方程式(0.2) 在 R□中不存在正〔有界〕的放射性解。

    (Ⅱ)如果 g(.),K(.),H(.)及a(.) 滿足

    (a) 對任意正常數k及所有實數 p, 0 < g(p) < k < ∞ 恆成立。

    ▔ ▔

    (b) 在γ足夠大時,存在正常數C使得

    ╭ ∞ n-1 C

    K(γ)+H(γ) │ a(ρ)ρ dρ > ───

    ╯γ ▔ γ□

    ,則當 H(.)≡0 時,方程式(0.2) 在 R□中不存在正〔有界〕的放射性解。

    在第三部份中,主要在處理如下之擬線性微分方程式的正放射解之不存在問題,

    │ .[g(│ u│) u]=f(│x│,u) x Ω,

    (0.3) < u(x)=0 x Ω,

    │ u(x) 0 x Ω,

    在此Ω為 R□中之一球。

    在[NT],[NM] 及 [NS] 中,作者利用波氏 (Pohozaev) 不等式去證明方程式(0.3)

    在f只含變數u時,解的不存在結果。

    在本文,將去探討當f含變數u及r時,在何種條件下會使方程式(0.3) 不存在正

    放射性解。首先,經由假設方程式(0.3) 存在正放射性解,吾人得到一個一般化的

    波氏不等式,然後將其應用於部份擬線性橢圓型偏微分方程式上(如拉氏運算子,

    平均曲率運算子及一般化平均曲率運算子),並去證明這些方程式在Ω上不存在任

    何正放射性解。


    1. Part I: On Nonexistence Results for Some Integro-differential Equations of Elliptic Type 1-1
    Section 1: Introduction 1-2
    Section 2: Some Nonexistence Results for the Positive Solutions 1-4
    Section 3: Some Nonexistence Results for the Bounded Solutions 1-40
    2. Part II: On Nonexistence Results for Some Quasilinear Equations of Elliptic Type
    Section 1: Introduction 2-1
    Section 2: Some Nonexistence REsults for Quasilinear Eilliptic Equations 2-2
    Section 3: Nonexistence Results for Integro-Differential Equation 2-17
    3. Part III: On Nonexistence Results of the Quasilinear Elliptic Equations 3-1
    Section 1: Introduction 3-2
    Section 2: A More Generalized Pohozeav Inequality 3-3
    Section 3: Applications 3-5
    Section 4: The Nonexistence of Radial Solution 3-9
    4. References 4-1

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