Luận văn Sự không tồn tại nghiệm dương của một số phương trình tích phân phi tuyến liên hệ với bài toán neumann

SỰ KHÔNG TỒN TẠI NGHIỆM DƯƠNG CỦA MỘT SỐ PHƯƠNG TRÌNH TÍCH PHÂN PHI TUYẾN LIÊN HỆ VỚI BÀI TOÁN NEUMANN LÊ TRÙNG DƯƠNG Trang nhan đề Mục lục Chương1: Tổng quan. Chương2: Thiết lập phương trình tích phân phi tuyến. Chương3: Sự không tồn tại nghiệm dương của phương trình tích phân phi tuyến với N=2. Chương4: Sự không tồn tại nghiệm dương của phương trình tích phân phi tuyến với 0 < σ < γ + N, σ < N >= 2 . Kết luận Tài liệu tham khảo

pdf12 trang | Chia sẻ: maiphuongtl | Lượt xem: 1686 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Luận văn Sự không tồn tại nghiệm dương của một số phương trình tích phân phi tuyến liên hệ với bài toán neumann, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
30 CHUONG4. Stj KHONG TON T~I NGHltM DUONG CUA PHUONG TRINH TICH PHAN PHI TUYEN YOlo <cr<y+N, cr<N, N~2 4.1.GIOI THItU Trongchuangnay,chungWixetslfkhongt6nt':linghi~mduongcuaphuong trlnhtichphanphituye'n (4.1) u(x)=bN f g(x,y,U~Y))dY,VxEIRN, IRN Iy - xl trong d6 bN =((N -1 )CON+lt voi CON+lIa di~ntich cua m~tc~udon vi trong IR n+l, N ~2; cr<N Ia mQts6 duongchotruocva g: IR2NXIR+~ IR la ham lientlJCchotruocthmldi~uki~n: T6nt':licach~ngs6 a,~,y~0 vaM >0 saGcho (4.2) g(x,y,u)~MlxIP.lyIYua,Vx,YEIRN, Vu~o, vamQts6di~uki~nb6sungthem. 4.2.nfNH LY VE sTjKHONG TONT~I NGHItM DUONG Khonglamma'tinht6ngquat,chungtac6thSgiasar~ngbN=I voivi~c thayd6ih~ngs6M tronggiathie't(4.2)cuag. Phuongtrlnhtichphan(4.1)duQcvie'tl':livoi bN =I (4.3) u(x)= fg(x,y,U~Y))dY=TU(X),VxEIRN, lRN Iy - xl trongd6 0<cr<y+N, cr<N, N ~2. Khi d6tac6ke'tquachinhnhusau. 31 Binh ly 4.1.Gidsit g:IR 2NXIR+~ IR fahamlient1:lCthoddiiu ki~n: (4.4) T8nt{licachlings6a,~,y~0 vaM>O,0<cr<y+N, cr<N, N ~2 saocho g(x,y, u)~ MlxlP.lylYua \lx,y E IR N, \lu ~O. Ne'u O~a~(N+y)/(cr-~) thi phTiO'ngtrinh tichphfin (4.1) khong c6 nghi~m lien t1:lCdTiO'ng. Trudelientaeffnb6dSsauday. B6 d~4.1.V{fim6ip~0, q~0, XEIRN tadi;it (4.5) Khi d6 (4.6) (4.7) A[P,qKx)= f lylP(1+Iyltq IRN Iy-xlcr dy. Ne'uq-p~N-cr, A[P,qlx)=+oo, Ne'uq -p >N -cr, A[P,qlx) hQit1:lva 1 1 ffiN !XIP+N-cr A[P,qKx)<:(N+P + q)20' (l+lxlt' trongd6 ffiNfadi~ntickcuami;itcdudO'nvi trangIRN. Chungminhb6d~4.1. a)Giasaq-p ~N-cr. (4.8) tasur ra (4.9) Dungba'td£ngthuetamgiae Iy- xl ~Iyl+lxi, \Ix E IR N, A[P,qlx) ~ f lylP(1+Iyltq . IRN Iy - xlcr dy +00 rP+N-ldr = ffiN f(1 +r)q(r +Ixlt = ffiNJp,q,cr. Tich phanJ p,q,crphanky khi q+cr- p- N +1~1 hay q- p ~N - cr vahQitl.1khi q- p >N - cr. Do d6 (4.10) 32 '\IxE IRN,A[P,qKx) phankykhi q- p S;N - cr. b)Gia sa q- p >N - cr.Ta sechungminhr~ngA[p, q](x)hQitlJ,vdimQix EIR N. (4.11) i) Gia sax =0,taco A[P,qKo)=f (1+lyltq IRN Iyl"-P dy +00 rN-ldr +00 dr = ffiN J (1 + r )qr"-P =ffiN J (1 +r)qr,,-p-N+l. +00 d VI the',tichphan f( ) r N 1 hQitlJ khivachIkhi1 q ,,-p- +0 +r r cr- p- N +1<1<q+cr- P - N +1 hay - p <N - cr<q- p hay N - cr<q- p va +00 d tichphan f( ) r N1 phanky khivachIkhi N - cr~q- p.1 q ,,-p- +0 +r r VI the', (4.12) va (4.13) A[P,qlo) hQitl;lkhivachIkhi N - cr<q- p, A[P,qlo) phankykhivachIkhi N - cr~q- p. ii) Giasax*-o vaR >31xl>O.Tavie'tl~iA[P,qKx)thanht6nghaitichphan A[P,qlx)= f IYIP(I+IYltqd f lyIP(I+lyl)-q 1 I " y+ dy ly-xlsR y - X ly-xl2RIy- xl" ==IR (x)+JR (x). * Danhgia IR(x)= f lylP(1+Iyltqd I I " y. ly-xlsR Y - X (4.14) Taco (4.15) IR(x)= f lylP(1+Iyltq 1 I " dy ly-xlsR Y- X s; suplyIP(I+lyltq f ~ ly-xl<R- ly-xlsRIy - xl" 33 R = sup lylP(1+!yltqffiNJ rN-cr-Idr ly-xl::;R 0 R N-cr = sup lylP (1+Iyl)-qffiN - < +00. ly-xl::;R N - 0' * Banhgia J R(x)= f lylP(1+Iyltq I I cr dy. ly-xl~R Y - X Ta co (4.16) JR(x)= J lyIP(I+lyltq ly-xl~R Iy- xlcr dy ~ f lylP(1+Iyl)-q lyl~R-lxlIy- xlcr dy ~ f iyiP (1+Iyltq lyl~R-NIlyl-Ixr dy =ffiN +J rP (1+rtqrN-Idr R-N Ir-Ixr -too dr =ffiN f . R-Ixllr-Ixr (1+r)Qr-p-N+l Cht1yding,tit R >31xl>0, taco r:;t:lxi, Vr ~R -Ixl. +00 dr Do do rich phan f cr hQi t1;l khi 0' +q- p- N +1>1 hay R-N Ir -Ixll (1+ r)q r-p-N+I N - 0'<q- p. Do do, (4.17) JR(x) hQit1;lkhi N -0' <q-p. Suyratit(4.12),(4.14),(4.15)va(4.17),taco (4.18) VxEIRN, A[P,qKx)hQit1;lkhiN-O'<q-p. Hannlla,vdi q- p>N - 0', tavie"tl~i (4.19) 34 Ixl p+N-ld +00 p+N-ld J p,q,cr=f(1 r)q( lit + f(1 r)q ( I I)cr0 + r +x Ixl +r r +x - (I) (2) \-I IR N- J p,q,cr+J p,q,cr, V X E . Chungta danhgia tungtichphan J~:q,crva J~~~,cr' (4.20) (4.21) . ) 1:"\' h "' J (I)J van gla p,q,cr 1 Ixl rP+N-Idr 1 Ix/P+N-cr J( ) > f - x . p,q,cr- 0(l+/xl)q~xl+lxlt (N +p)2cr (1+Ixl)q .. ) 1:"\' h "' J (2)JJ van gla p,q,cr +00 p+N-l d 1 +00 p+N-crd J(2) > f r r =- f r r p,q,cr- (1 ) q ( ) cr 2cr (1 ) q Ixl +r r +r Ixl r +r IxIP+N-cr+00 dr 1 IxIP+N-cr Z 2cr I~ (l+r)q+I =q2crx (l+lxJ)q. Vi the'tu(4.19),(4.20)va (4.21)tasuyradanhgia(4.7).Do d6b6dSduQcchung minhhoanloan. Chung minh dinh Iy 4.1.Ta chungminhbAngphanchung.Gia sudng tant<;li mQtnghi~mduonglientlJCu(x)cuaphuongtrinhtichphan(4.3).Gia sudng tan tO. Vi u lien tlJC,do d6 tant0saocho (4.22) u(x»!u(xo)=L, VxEIRN, Ix-xo/:::;ro.2 Tasuyratu(4.3),(4.4),(4.22)vatinhdondi~ucualoantutichphanfAng (4.23) u(x)=Tu(x)zMlxl~f lylY ua(y~dy IRN Iy-xl zM/xl~Cx fly/Y dy . Iy-xol~roIy - xlcr SudlJngbc1tdingthuc (4.24) 35 Iy - Xl :s;Iyl+Ixl :s;(1+Ixo1+foXl +Ixl), '\Ix, y E IR N, Iy - XoI :s;fo . Ta thudu<jctu(4.23),(4.24)ding (4.25) trongd6 (4.26) u(x)~u](x)=m]lxIPl(I+lxltql'\IxEIRN, fP] =~, q] =cr, lm] =MU(l+lxo l+fof"ly-!lr:IYdy. Dungbfftd£ngthuc(4.3)mQtI~nmIa,tasuyfa tu(4.25)dug (4.27) u(x)=Tu(x)~Mlxl~flylY ua(y~dy IRN Iy - xl ~ Mlxl~ f lylY u~(y~dy IRN Iy-xl =Mm~Ixl~f lylY Iylapl (1+lYltaqldy IRN Iy - xl ~ lyly+aPI(1+Iyltaql =Mm~lxl f cr dy IRN Iy - xl =Mm~lxl~A[y +apI,aqIKx) '\IxE IR N. Ta xetcactfuongh<jpkhaccuaa. Tru'ong hqp 1 : O:s;a:S;(N-cr+y)/(cr-~). Ta thu du<jctu (4.7), (4.27)voi P =Y+api=Y+a~,q=aql=acr,q- P=a(cr-~)-y:s;N - cr,f~ng (4.28) u(x) =+00, '\Ix E IR N. Di€u nay matithuan. Tru'ong hqp 2 : (y+N-cr)/(cr-~)<a«N+y)/(cr-~). Dung (4.7) voi p=y+ap] =y+a~, q=aq] =acr,q-p=a(cr-~)-y>N-cr, ta suy tu (4.27) f~ng 36 ( 1 1 J I IP+y+aPI +N-cr (4.29)u(x)ZU2(x)=Mm~ . +- .roN.X() VxEIRNN +y+apl aql 2cr l+lxl aql trongd6 =m21xlPz(1+Ixj)-QZ Vx E IR N, PZ =api +P+y+N - cr, (4.30) ~ qz =aql a ( 1 1 J ruN mz =Mml N +y+api +aql . 2" . Giiisading (4.31) u(x)Zuk-l(x)=mk-llxIPk-1 (1+IxltQk-l, Vx E IRN. NSu aqk-I-y-apk-I >N -cr, khid6,sadl;lng(4.3),(4.7)va(4.31),tathuduQc (4.32) u(x)=Tu(x)zMlxlPf lylY ua(y~dy IRN Jy - xl zMJxlP f lylYU~-I(y] dy IRN Iy-xl =Mm~-llxIPf lylY lylaPk-l (1+lyltaQk-1dy IRN Iy- xl" =Mm~-llxIPf lylaPk-l+Y(1+lyltaQk-ldy IRN Iy-xl" =Mm~-llxIPA[apk-l +y,aqk-llx) zMm~-l [ 1 +~ ] . ro~ .lxIP+N+aPk-l+Y-"(1 + IxltaQk-l N +aPk-l +y aqk-l 2 zuk(x)=mklxIPk(l+lxltQk, VxEIRN, trongd6cacday {Pk}'{qk}'{mk}duQcxacdinhbdicaccongthti'cquin<;lpsail (4.33) 37 Pk =aPk-l +~+y+N - cr, qk =aqk-I =Mm~-I(J)N [ 1 ~ ] k >3mk + - . 2" N +y+apk-I aqk-I Tu (4.30),(4.32)tathuduQc f (k-lXY+N +~-cr)+~, a=l, (4.34)Pk= ( 1- a k-l J( R N ) R k-l N - cr+y N +y 1Y+I-'+ -cr +I-'a , <a<-, a:l:- . I-a cr-~ cr-~ (4.35) qk =aq =cra k-I k-l . Ta suyfa fU (4.3)va(4.32)ding (4.36) u(x)2 Mm~lxlPA[y +aPk,aQkKx) \7'xE IR N. Vi v~y,tu(4.35),(4.36),tachic~nchQnsf)tl!nhienk 2 3 saDcho (4.37) aqk- ark - Y~N - cr<aqk-l- aPk-l- Y bdivi A[y+apk'aqkIx) =+00. Do (4.34),(4.35)bfftding thuc(4.37)tuongduongvdi (4.38) hay (4.39) cr k -1 < ~k, a =1 N -cr+y+~ k 1 1 I ( - a~- (N- cr+y) ) k- <- n < Ina a(cr-~)-(N-y) - , K N -cr+y N +yneu <a<-, a:l:-l. cr-~ cr-~ Do (4.34),(4.35),(4.37)-(4.39)tachQnk nhusau i) Ne'u a =1, ta chQn k thoa cr/(N - cr+~+y)~k <1+cr/(N - cr+~+y). ii) Ne'u (N- cr+y)/(cr-~)<a <(N+y)/(cr-~),a:l:-1 ta chQnk thoa ,. 1 ( - a~- (N- cr+Y) Jko~k <ko+1,VOlko=-In ( )a ( ) .Ina cr-~ - N +y 38 Tru'dng h(jp 3 : a =(N+y)/(cr- ~). Vdi Y+aPI =Y+a~,aql=N +y+a~,tavie'tI~i(4.27)nhusan (4.40) I I y+apl(1 I I) -aql u(x)?:: Mm~lxlJ3 f y +: dy IRN Iy-xl J3 lyly+aJ3(1+lyltN-y-aJ3 =Mm~lxl f "dy IRN Iy-xl =Mmnxl~A[y+a~,N+y+a~Ix) \Ix E IRN. V di m6i x E IR N,Ixl ?::1, ta c6 (4.41) A[y+a~,N +y+a~Ix)?:: f lyly+aJ3(1+lyltN-y-aJ3d IRN ~yl+lxlt y +00 = ffiN f ry+aJ3+N-l 0(1+r)Y+aJ3+N(r+lxltdr Ixl > f ry+aJ3+N-l - ffiN 1(I+r)Y+aJ3+N(r+lxlt dr=ffiNB(x) Vdi m6i r thoa 1::::;r ::::;Ixl ta c6 (4.42) Dod6 (4.43) ( r ) y+ap+N 1 1 mill {I,21-a} 1+r ?::2y+ap+N;(r +Ixl)a-I?:: Ixla-I' IXI ( r ) y+aJ3+N I dr B(x)= - . . ! 1+r (r+Ixlt-l r(r+Ixl) > 1 .min{I,21-,,}.lxldr - 2y+aJ3+N Ixl" !r(r+Ixl) = I .mill{I,21-aL In ( l +Ixl ] . 2y+(X~+N Ixla 2 Tli (4.40),(4.41),(4.43)taduQc (4.44) trongd6 (4.45) Gii sar~ng (4.46) 39. fO, Ixl:::;l, u(x)~v,(x)~lC,lxl>-<H 1+;xl)r Ixl ~1, sz =1,Cz =Mm~coN2Y+~~+Nmin{1,21-o}. 0, IxJ:::;1, u(x)~v,-.(x)~jc,-"x,P-H1+2Ixl))"', Ixl~1, Ck-h Sk-lla nhfi'ngh~ngsf). Sadvng(4.3),(4.4),(4.46)tadu'Qc (4.47) u(x)~Mlxl~J lylY V~-l(y)dy IRN Iy - xl<J ~Mlxl~ J lylY . V~-l(Y) d IRN ~yl+Ixlt y Iyly+a(p-cr) [ In ( 1+Iyl ]J aSk-l =MlxIPc~-lJ 2 ~yl+Ixl)cr dy +00ry+a(p-cr)+N-l [ ln ( l +r )] aSk-l =Mco I x l PCa f 2 N k-l 1 (r+lxlt dr. Vdi Ixl~1, ta du'Qc (4.48) Y+a(p-cr)+N-l [ ln ( ~ )] aSk-l [ ( IIJ] aSk-l +00 y+a(p-cr)+N-l +00r 2 1+x f r dr ! (r+lxlt dr~ In 2 Ixl (r+rt 40 [ ( I IJ] ask-l +00 =~ In I +x fry+a~+N-aY-O"-ldr 20" 2 Ixl [ ( I IJ] ask-l +00 =~ In 1+x fr-O"-ldr 20" 2 Ixl =~ .~ [ In ( ~ J] aSk-l . cr20" IxlO" 2 Tit (4.47),(4.48)taduQc (4.49) 0 Ixl~l,, u(x)~ Vk(X)~jCklxl~-crHl~lxl)r, [xld, trongd6 (4.50) C Ia Sk=ask-I' k =-MCONCk-l' k~3. cr20" Tit (4.45),(4.50)taduQc (4.51) ( ) k-2 - k-2 - N +y C -! [dC] ak-2 sk- a - cr- p , k - d 2 , trongd6 (4.52) 1 d= ( ~MCON ) a-l, a= N +y. cr20" cr- P Do d6 voi Ixl~1, ta viSt I<.ti(4.49) (4.53) k-2 u(x);,Vk(X)=~IxIP~cr(dC2lnC :Ixl) r \fL 2. ChQnXo E IR N vdi IxoI ;" 1 saocho dC, InC +~xoI) >1. Ap d\lllg b3 dE (4.2), ta co k-2 U(Xo)20V(Xo)=~lxolP-cr(dC21f +~xolJr -H<'O khi k-Hoo. 41 Suy fa U(Xo)=+00 DiSunaymallthu§.n. Dinhly (4.1)duQcchungminhhoantfft.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdf5.pdf
  • pdf0.pdf
  • pdf1.pdf
  • pdf2.pdf
  • pdf3.pdf
  • pdf4.pdf
  • pdf6.pdf
  • pdf7.pdf