一类p-Laplace型方程非平凡解的存在性

2015-10-26 06:07曲军恒张进虎陈风仪
关键词:华南理工大学山路佛山

曲军恒,张进虎,陈风仪

(1.佛山科学技术学院信息科学与数学系,广东佛山528000;2.华南理工大学数学学院,广东广州510460)

一类p-Laplace型方程非平凡解的存在性

曲军恒1,张进虎2,陈风仪2

(1.佛山科学技术学院信息科学与数学系,广东佛山528000;2.华南理工大学数学学院,广东广州510460)

通过变量代换,将非线性p-Laplace问题转变为半非线性问题,然后利用山路引理及Cerami序列证明了此问题非平凡解的存在.

p-Laplace型方程;山路引理;Cerami序列;非平凡解

1 引言

现实科研与工程中,偏微分方程非常重要,特别是在物理领域与工程领域.它们中有很多问题都集中在如何解微分方程,线性微分方程因其特殊的形式,现阶段研究思路比较清晰,解决的比较彻底,但是非线性偏微分方程比较麻烦,研究下面一类非线性p-Laplace型方程解的存在性

2 定理的证明

由于泛函I(u)在一般的Sobolev空间W1,p(RN)没有定义,进行如下的变量变换

证明见文献[1].

接下来,我们建立山路引理的几何条件[2].

引理2存在ρ0,a0>0使得对所有的‖‖v=ρ0有

所以,当‖v‖=ρ0时,选择很小的ρ0,结论成立.引理3存在v∈W1,p(RN)使得J(v)<0.

事实上,因为G-1(v)≤v由(h3),(h4)和引理1当t→+∞时,有

因为{vn}是一个Cerami序列,根据引理4知{vn}有界.所以存在v∈W1,p(RN)使得在W1,p(RN)中,有vn→v.由Lebesgue控制理论,可得

所以,v是(1)的一个弱解.

下面证明v≢0,反证法:假设v=0,我们声明{vn}也是定义的泛函~J∶W1,p→R的一个Cerami序列,其中

这样得到了一个矛盾的结果J(vn)→c>0.所以,{vn}不会消失且存在k,R>0,和{yn}⊂使得

这矛盾.所有v是一个非平凡解.

[1]Shen Y,Wang Y.Soliton solutions for generalized quasilin⁃ear Schrödinger equations[J].Nonlinear Anal,2013,80:194-201.

[2]Yang J,Wang Y J,Abdelgadir A A.Soliton solutions for quasilinear Schrödinger equations[J].J Math phy,2013,54(7):1502-1507.

[3]Cheng Y K,Yang J.Positive solution to a class of relativistic nonlinear Schrödinger equation[J].J Math Anal Appl,2014,411(2):665-674.

[4]Silva EAB,Vieira G F.Quasilinear asymptotically periodic Schrödinger equations with subcritical growth[J].Nonlinear Anal,2010,72:2935-2949.

责任编辑:刘红

The Existence of Nontrivial Solution to a Class of p-Laplace Type Equation

QU Junheng1,ZHANG Jinhu2,CHEN Fengyi2
(1.Information Science and Mathematics Department,Foshan University,Foshan 528000,China;2.School of Mathematics,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)

Using variable substitution,we converted a nonlinear p-Laplace type equation into a nonlinear elliptic equation. By Mountain Pass Lemma and Cerami sequence we showed the existence of nontrivial solution for a class of p-Laplace type equation.

p-Laplace type equations;Mountain pass theorem;Cerami sequence;Nontrivial solution

O 175.25

A

1674-4942(2015)04-0362-05

2015-10-17

国家自然科学基金项目(11461014)

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