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一类非线性抛物型方程组正解的爆破

2012-09-14吴春晨

关键词:方程解抛物初值

吴春晨

(福州大学至诚学院,福建福州350002)

一类非线性抛物型方程组正解的爆破

吴春晨

(福州大学至诚学院,福建福州350002)

考虑一类具有非线性边界流的拟线性抛物型方程组正解的性质,得到了解在有限时刻爆破的条件。

拟线性抛物型方程组;非线性边界;爆破

1 引言与主要结论

表示u,ν在边界∂Ω上的外法向导数,初值u0(x),ν0(x)为正的C1函数且满足相容性条件。

近些年来,许多研究者都致力于探讨带非线性边界条件的方程组的解的性质[1-5],其中,在文献[1],李慧玲考虑了方程

并得到了许多有益的性质。受此启发,本文对定义在相同区域上的问题(1)进行了研究,运用上下解方法,我们得到问题(1)的正解在有限时刻爆破的条件。

设λ0为下面问题的第一特征值:

φ(x)为λ0所对应的特征函数,满足max φ(x)=1。

则大初值时,问题(1)的解在有限时刻爆破。

2 定理的证明

证明构造具有如下形式的下解:

其中φ(x)由(2)式确定,k≤1和c>0为任意常数,正数α,β1,β2,A≤1待定。

C4,于是

只需

如果

则有

只需

如果

(Ⅳ)下面确定正数α,β1,β2和A≤1使得(3)-(6′)式成立。

由条件

取α>0,使得

于是有

由(7)可得到

为了使(3),(3′),(5),(5′)和(6),(6′)式中的第二个不等式成立,我们选取A,使得

其中

所以对这样选取的常数α,β1,β2和A,(3)-(6′)式成立。此外,选取初值u0(x)适当大,使得对每一个

[1]李慧玲.一个非线性抛物型方程正解的性质[J].中国科学A辑:数学,2007,37(3):257-273.

[2]范萍,李刚,黄瑜.一个半线性耦合抛物型方程组爆破解的速率估计[J].南京气象学院学报,2008,31(3):441-446.

[3]王西静.非线性边界条件下一致抛物型方程解的整体存在[J].湖南民族学院学报:自然科学版,2010,28(4):436-438.

[4]王明新.一类带有非线性边界条件的拟线性抛物型方程解的大时间性态[J].数学学报,1996,39(1):118-124.

[5]Wang M X.Fast-slow diffusion systemswith nonlinear boundary conditions[J].Nonlinear Anal,2001(46):893-908.

[6]Courant R,Hilbert D.Methods ofMathematical Physics II[M].New York:Interscience,1962.

〔责任编辑 高海〕

The Blow-up Property of Positive Solutions for a Nonlinear Parabolic System

W U Chun-chen
(Zhicheng College,Fuzhou University,Fuzhou Fujian,350002)

This paper deals with a certain quasilinear parabolic system with nonlinear boundary conditions,some appropriate conditions for blow-up of solutions are determined respectively.

q uasilinear parabolic system;n onlinear boundary;blow-up

O175.2

A

1674-0874(2012)03-0005-03

2012-02-05

吴春晨(1978-),女,福建福清人,硕士,讲师,研究方向:偏微分方程。

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