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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

吳水利, WU, SHUI-LI Unknown Date (has links)
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 (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。

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