几类反应扩散方程解的熄灭

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中图分类号:0175.29单位代号:10304南通大學学位论文(学术型)几类反应扩散方程解的媳灭申请人姓名:张海星学号:13020004指导教师:陈玉娟教授申请学位级别:学术型硕±学科代码:070104学科名称:应用数学论文研究方向:偏微分方程论文完成日期2016年04月13日 南巧大学学位论文原创性汚明本人郑S声明:巧呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研巧工作所巧巧的成果,尽我巧巧,除文中已经注巧引用的内容外,本学位论文的研巧成果不包含任何巧他个人或集体车有著作权的内容。对本论文巧涉及的研究工,作巧出重要巧献的其他个人和集体,均己在论文中W明确的方式标明本声明的法律培果由本人承担.学化论文作者巧名:化度签名曰期:学位论文使用授权巧明南通大学、中国学术巧刊C光盘巧)电子杂志社、中田科学技术信息研巧巧的(中国学位论文全文巧据库》有权保留本人巧送交学化论文的复印件和电子文档,可W巧用巧印、巧印或其他复制手段保存论文.并巧过网络向社会巧供信息巧务。除在巧密期内的保密论文外.允许论文巧査巧和借肉,可Ui公布(包括刊)论文的全郁或部分内容,论文的公布登(包括刊登)巧权巧通大学研巧生院办理。本学位论文風于;巧密[□在D年解密后,适应本》枚书/不保宙皆学位论文作巧签名:导师疮名:您度户哀如签名曰期:签名曰期:少^。*i.4^义 南通大学硕±学位论文几类反应扩散方程解的總灭Ext-uationsinctionforsomekindsofreactiondiffusioneq院(系、所):理学院申请学位:理学硕±学位学科专业:应用数学研究生姓名:张海星学号:13020004指导教师:陈玉娟教授-论文完成日期:二〇六年四月十H曰基金资助:南通大学研究生科技创新计划项目(YKC14041) 目录摘要iAbstractiii第一章绪论1-1.1些记号、概念及辅助引理11.2研究背景4第二章含有梯度和非局部源的快扩散方程解的媳灭102.1问题简介102.2解的整体存在性122.3解的媳灭16第H章含有梯度和吸收项的超扩散方程解的媳灭213.1问题简介213.2解的媳灭22参考文献26作者在攻读硕±学位期间公开发表的论文及参加的项目31致谢32i 南通大学硕±学位论文几类反应扩散方程解的媳灭研究生:张海星学科专业:应用数学指导教师:陈玉娟教授摘要一反应扩散方程是很重要的种抛物方程,来源于生活中的很多扩散现象.同时它与很多领域0日渗流理论、生物化学及生物群体动力学等有着密切的联系,)很多年来这类方程吸引着国内外众多学者的研究,并取得了相应的研究成果,关于方程解的定性性质,如方程解的整体存在性、解在有限时刻媳灭、爆破等是人一们研究的热点之.本文主要研究反应扩散方程解的媳灭性质.1974年自W来,偏微分方程解的媳灭问题就引起学者的广泛关注,他们利用上下解方法、能量方法和试验函数的.方法研究了大量方程解的媳灭性质这些方程都具有明思的实际背景,自然界中,在生物进化、物质燃烧等过程中,在诸如死亡速率较快、物质对热量的吸收较强等因素的作用下,进化或燃烧过程可能将无法延续下去,也就是说在某个时刻生物将灭绝,燃烧将停止,这种现象在数学意义上,我们就说用来模拟这些扩散运动的模型的解在有限时间媳灭.一本论文共有H章,第章详细介绍了所需的概念、不等式和问题的研究背景等.二章,简单分析了Dirichlet和Neumann边值条件对方程解的性质的影响第mg一=VM研究了含有梯度和非局部源的快扩散方程AM+A+aMW:r在个||/uw有界域C吸iV>2内解的整体存在和媳灭,其中0<m<>0.()我们通过考虑逼近问题证明了解的存在性,利用能量方法证明了方程的解在有限时间媳灭.更确切地说,如果m<P<1+mm<<且初值足够小,那么方程的,g^=<弱解在有限时间媳灭.同样,如果mg<p<l+m,且Aa足够小,,g,那么对于任何初值,方程的弱解在有限时间媳灭.?9第H章研究了含有梯度和吸收项的超扩散方程叫=AmAVm-amP+||/。r加<C吸wA一,其中m<>0>2是个具有光滑边界的有,:p()界域.同样利用能量方法得到解媳灭的条件,和第二章不同的是吸收项处理问题,这里需要用到逆Holder不等式,并得到当<<<1+m,且初值足^g^,:pi 南通大学硕±学位论文.够小时,方程的弱解在有限时间媳灭.关键词:反应扩散方程,快扩散,超扩散,整体存在性,媳灭,能量方法ii 南通大学硕±学位论文Extinctionforsomekindsofreaction-diffusionequationsostrate-xinPgdua:ZhangHaigSpecialization:AppliedMathematics-DirectedbyProf.ChenYunanjAbstractDifusionequationsasanimortantclassofaraboliceuationscomeft:om,ppq,avarietyofdiffusionhenomenaaearedwidelinnature.Atthesametimepppy,itiscloselylinkedtomanfieldssuchasfiltrationbiochemistranddnamicsy(,yyofbiologicalrous.Intheseearsthestudinthisdirectionattractslaregpy,g)ynumberofmathematiciansbothinChinaandabroad.Remarkableroresshaspgbeenachieved.Thestudyoftheroertiesofthesolutionsofeuationssuchasppq,theglobalexistenceextinctioninfiidtetimeblow-uofsolutionsisoneofthe,,photspotissues.Thisarticlewillilstudtheextiionroertiesofhidi?manyncttereactonffuyppsionequations.TheextinctionofthesolutionsofPDEhascausedwideattentionofthescholarssince1974.Upperandlowersolutionmethodenermethodand,gytestfunctionmethodhavebeenusedtostudtheextinctionroertofamountsyppyofequations.Therearemandistinguishingpracticalbackground.Innatureiny,therocessofbioloicalevolutionandburninofmaterialifthedeathrateispgg,fastorthematerialabsorbsheatstronlthentheevolutionorburninrocess,gy,gpprobablydoesnotcontinuethatistosatheseciesextinctsorcombustion,y,pmaystoatsometime.Thiskindofhenomenoninmathematicsiscalledthatppthesolutionsofthesedifusionmotionmodelsextinctinfiidtetime.Thhha?erearetreecptersinthisthesis.Firstsomerelatedconcetsin,p,eroundofthestudisintroduced-qualitiesandthebackgy.NeumannandDirichletboundaryvaluecond化ionsareanalyzedfortheinfluenceoftheequation-s.Inthesecondchapterafastdifusioneuationw化hradientandnonlocal:qg-=-^sourceU+AVuainaboundeddomain。C>2w化ht+|j)iii 南通大学硕±学位论文smoothboundary(9f2isconsideredwhere0<m<A>0theresults,,ofthethelobalexistenceandcond化ionsfortheextinctionofsolutionsinfiidtegilwe?tmeareestabished.Byconsiderinaroximatedroblemsrovetheexisgppp,ptencebusinenermethodwerovethatthesolutionofeuationvanishes,yggy,pqinfiidtetime.Morespecially:ifm<p<1+m,m<g<forsuficientlysmalliidtialdatatheso二<<1<lutionvanishesinfinitetime,ifmgp+mforg,,,aniidtialdatawhenAaaresuficientlsmalltheweaksolutionvanishesiny,,y,fiidtetime.Inthethirdchapterasuerdiffusioneuationwithradientandabsortion,pqgp^如---^^termsU=AuV—dxibdiTV>2wihj+AuauiiaoundedomanC腺tlj^()J^hbounda^2iiddwhe—smootr1乂>0<0.Wealy(9sconsererem<aso,,g,,,gusetheenergymethodtorovethatthesolutionofeuationvanishesinfinitepqtime.Heretheabsorbingitemsdifferentfromthoseinthesecondchaterandp,theinverseHolderinequalityisused.Weobtai打if<g<<1+m,forsuficientlsmalliidtialdatathesolutionvanishesinfiidtetime.y,Keywords:diffusionequations,fastdiffusion,superdiffusion,globalexistenceextinctionenermethod.,,gyiv 第一章绪论偏微分方程是W建立数学模型进行理论分析和解释客观现象进而解决实际一.18世纪问题为内容的口数学专业课程,为了解决实际物理问题,如弦振动问题、万有引力问题、流体力学问题等,产生了偏微分方程,特别是Euler建立了流体力学中无黏性可压缩和不可压缩流体的著名的Euler方程.从19世纪中期开始,一一个重要的工具.些现偏微分方程成为发展其它数学分支的在自然界中,虽然一象所对应的模型在定程度上可W近似视为线性的,但是从本质上来讲还是非线性的.随着科学技术的发展,为了适应学科的研究需要,非线性偏微分方程吸引一一直很受关了众多数学研究者.作为类极其重要的偏微分方程,反应扩散方程注,反应扩散方程用来描述扩散现象中物质密度的变化,比如在群体遗传学中等.这类方程在生态、化学等领域有着非常广泛的应用位基因在群体中的扩散,从而使众多数学研究者对反应扩散方程解的爆破、媳灭性质的研究产生了浓厚的兴祗本论文主要研究两类反应扩散方程初边值问题解的媳灭性质一,第类方程为?9P=AVmteT快扩散方程叫Am++a/wc,若存在常数>0,使得该初边值||u"=01问题的解"佔。在<:^<:7时非平凡,但对所有的;^>T,有"0,贝佔。]=称在有限时间媳灭.二,这时T称为媳灭时间第类方程为超扩散方程?"9。-加=Am+AVma",此时由于M0时,无意义,需要给出新的媳灭||/。的定义,若存在常数T>0,使得该初边值问题的解扣枯在0<t<T时非平,。=lT凡,且imMt0,但t>时解不存在,则称该初边值问题的解在有限时林,)t^T间媳灭.1-.1些记号、概念及辅助引理一一.些记号和预定一W些记号.及我们先给出本文中出现的设0为中的有界域,文中出现的▽为""二 ̄二二梯度,走义力7^A力Lalace算子,走义力/\^S风抑(,黨:):p黨^薦^成?;▽?/二。X二二0.,记化巧,巧。X化巧,}另外,由于描述物质的浓度、密度及生态种群的数量等都是非负的,所本文考虑的问题的初值和解都是非负的.1 南通大学硕±学位论文二.基本概念定义1.1.1.对于l<p<+oo记,^=ueUDuGU\naeZa<m{\n)\y,||},)l其中公表示M的a阶弱导数.对于定义范数。===。1.1m"’P。mmw化。|||,()IM|()IMIIMIp陪击,’乙(Ia<m\||/口m二"二"二"加1<<OOooni>p||||p||||p||||||,,,,,(巧)mp’k乂范数n为上的m阶况)Z.w赋?〇ev空间()片^称m2?mAm2=’巧’;Ll.l.当2记wn为巧.注时,即wfiP,()诉)诉)()°P=0’=护当m时Wn.,()诉),。?P.1W’nn定义.1.2.中的闲包意义巧诉,或C在范数?^n)在()7()||||,p,下的完备化空间,记作即mPm’’P=-〇WnMGWn存在C使得m一一〇〇.MfcG〇(){()nW:IK|U加作)}|1.如定义.1.3.对于0<〇〇G护义p<,定的范数,/的的/的II心(巧下:1=二:p:r.ll/llpII/IU(。)乂1/的阿).对于=oor是定义在上的实可测函数定义。>如下:p,/〇),||||(;巧===°°esssu./。〇〇〇〇〇〇np/;rIIIU()II/||,11/||,,|()I令w左=2在上可测且<0〇.n〇〇〇诉){/的|/(〇||/||},左口一B我们知道当1<<0C时anach/Si.P,是个^(巧…是1-示抵但并.1.2.<1m?扣注在第王章中,m时我们也用j表,||||(/。)不表示通常的范数.2 南通大学硕±学位论文H、辅助引理引理1.1.HSlder不等式)假设n为具有光滑边界的区撕且>l>(:P,g19.1--=1若G左G左+尔是互为共扼指数G护,则,,0/:p,g乂/诉),9诉)g诉)Pq且有xxdx<.fgf\p\\g\\g[\{){)\\\\Jn'■1不等式二-引理.2?逆Holder假设0<10uG()p<,片:p/(p4<,口左闲)并且'^0</uxdx<oc,\{)\Jn则有11*^u:r/:i:r>yd.zr(ixx/|()()|\{)\^引理1.3?(带5的Young不等式)设a>0:6>0:5>0,p>l,g>1且痛足——二1巧I,^pqEOpsq口b<—-—<云护a+如+.pqI1■,口二引理.4?obolev不等式设uGW。C打,则存在,使得巧),q()巧的<CZ>u<72IMIo||||〇斬P,,^吉S^XpH<(7麦Z>u>72.|呵||||〇趴p--不等式<送个不聲式也叫GaliardoNirenberSobolev.如果1<nggp,那么*称二為的斯共扼指标.P背P^1。是一以引理.5.散度定理)设个具有光滑边界说7的有界域,并设表(〇i一示5。的单位外法向.对C巧nci7中的任向量场W我们有()(),ddx=?d/ivw/Wus,JnJdnis—1其中维面积元素.(表示9。中的72()3 南通大学硕±学位论文一1一^.6.Greerz公式。是个具有光清边界的有界域引理第,是两个()^2兩数且^^;£^772為。的单位,,外法向,有,(巧ffdufvAudx二v-——?vdxds/VtxW.JnJdndnJq1.2研究背景反应扩散方程被及的大量问题来自物理学、生物学和化学中众多的数学模型,因此有很强的实际背景,这些被及到扩散现象的自然规律都可用W下形式的方程来描述:''=VFVutt.Utux+G{ux;rGnX+〇〇12{,,,,,,;);)(。化)()ww吸=吸其中C或表示物质所占的空间,t通常表示物质在点r处())〇,。的浓度,F描述了扩散现象,G描述的是扩散过程中伴随的反应.1.2在初边值条件适当的情况下,很多学者对方程(解的性质产生了极大的)兴趣,并进行了大量的研究,特别是由吸收项、扩散项、边界项、对流项及由它.们之间的各种藉合关系产生的问题解的性质引起了很多学者的关注例如,W下方程=AtEf).Um+GuxlX0c〇1t{),{,)(,),(巧=.这类方程是线性扩散的,当Gu0时,方程3是经典的热传导方程,此时,()。)方程的柯西问题或者Dirichlet边值问题的解整体存在,但当源项>0时,由.于非线性累积的结果,即使初值充分光滑,方程a巧的解在有限时刻也可能趋=li向无穷大,即存在而<+〇〇使得m+〇〇,我们称这种现象为解在有限IMU.19时刻爆破自从世纪中期解的爆破概念被提出后,许多学者对此性质进行了大-量研究(叫闽.宇宙中的黑涧现象就是爆破解描述的自然现象.)一另方面,当Gm<0时,由比较原理可知,方程1.有限时()(巧的解不会在一些与热方程完全不同的情形.刻爆破,它出现了1974年,Kalashnikov巧研究4 南通大学硕±学位论文了如下Cauchy问题:。NU二/\u—XuX色R>0t;,1.4()■u二N:r0策X尽R(:)%():,{一0<<1=l_T-<在g时,作者将解与它的个经典解A[(g)[比较一〇〇作,得到结论I.4,:问题的解在某有限时间后消失即存在某个时()^一间T>0使得对所有的;^>:7都有^3;=0,这现象称为解在有限时间,。媳灭.自媳灭的概念被提出后,许多学者对此产生了兴趣U6H21.由于非线性扩])一散项、吸收项、边界项的存在,它们对媳灭现象的发生都会起定的促进或阻碍.作用,希望能刻画出这些非线性项之间的相互作用,揭示临界指标下面简单介一绍些方程媳灭现象发生的条件.1979年,Diaz和Diaz13研究了如下不带吸收项的齐次Dirkhlet边值问题[]'U二么FuXGt>0t(),化:<0二X台Q1.5()),二0G20X(9ft>:,,、FF=.其中m为非负非减函数,且〇0这类问题来自于渗流问题等自然现()()象.通过试验函数的方法得到问题1.条件为存在E>0,Fs满(巧解媳灭的充要()£'"足<〇〇,这i兑嘛陕速風副T散项能促使司题解自勺焰决.这个结i仑具有重/。^I?=要的实际意义,例如,如果Fss,那么当0<m<1时,问题1.解在()(巧的一有限时间媳灭,这时候问题a.巧中的第个式子称为快速扩散方程.在温度的扩散中也经常提出此类方程,由于物质或者能量突然快速释放,可能导致某个区域内的物质或者能量全都消失,而在m>1时,问题属于慢扩散情形,媳灭的情一形般不会发生.对于具有源的问题,方程解的媳灭现象发生的条件变得较为复杂,因为源的一""存在定会阻碍媳灭现象的发生,源项和扩散项会出现竞争的情况,正因为这种竞争,解的性质会发生改变.如果我们把方程a.2中的G看成是扩散过程)"""中的源,那么当G>0时为热源,当G<0时为冷源把这个放在自然现""""象中的热量传播来讨论,当冷源存在时,它会促使温度降低,当热源存在5 南通大学硕±学位论文""一一.时,它会促使温度升高,从而维持定的温度在热源较强的情形下,在定一14.时间内可能会发生爆破,即温度可能会达到个很大的值下面W具有源的[]多孔介质问题为例.2005年,李等人巧研究了W下问题[]'U二公1严+XvPXGQt>0t,,,<0二X1.6若Q()),■u二0:r之0XGt>(:):,、他们利用能量方法及比较原理证明了解的性质,即在0<m<1的情形下,>:p=m或打1且A<A时,问题1.6的解可能在有限时间媳灭.如果m,或Pi()P<=.者m且A>A时,对任何非负初值"0,问题16的最大解f/限时i:P()佔。在有一-间内不媳灭,其中Ai是算子A在n上的齐次Dirichlet边界条件下的第特征值.2007-Lal年,田16考虑了具有发展源的ppace方程的初边值问题[]C叫二瓜+AmXEt>0,,<ux0=uxXEQ1.7()(,)q(),,t=0XG9f2t>0ux({,),,,、其中1<p<2g>0,作者运用能量方法和新建立的比较原理,证明了问题的,=-1.解在有限时间媳灭的充要条件,得到g1是问题(P巧的解能否媳灭的临界指数.一""1.6.,,观察发现问题(、A都是大于零的所W源项都是个热源)a巧中的,这说明对于反应扩散方程,即使有热源的存在,只要热源适当的弱方程的解也""一可能在有限时间媳灭.个,当源项是冷源,即吸收项存在时问题解的媳灭性质又会有不同的情形.2010年,刘研究了如下含有非局部源的反应扩散方程解的媳灭性质'qU二d/\u+uxtdx—kvPX台Qt>0tfn(,),,,<0二X1.8GQ()):■u二0:rt0XG9t>(:),化,、6 南通大学硕±学位论文W一其中G01C化是个光滑有界区域.作者分别讨论了当〇<:p,g(,),1iV<4-l-l-&P<g<时,W如果,且初值适当小或者适当大,(gp)/[(p_)(g)]那么问题1iiiV>4-1-1-,如果,(刮的非负弱解在有限时间媳灭()(9切/[(切(础且阿适当小或者&适当大,那么对任何非负初值,问题1的非负弱解在|%(刮=有限时间媳灭.当0<Pg<1时,i如果&>,那么对任何初值%问()I巧&<9抵M9题1的非负弱解在有限时间媳灭,3或者0<g<(刮脚如果/。畔(〇/p<1那么对任何非负初值M〇,问题1的非负弱解在有限时间内不会媳灭,(刮其中如M见文献1[可2013年,徐18等人研究含有非局部源和强吸收项的多孔介质方程的解的媳[]灭性质'wqU二d/\uXuxtdx—uXGt>0t+fn(,)0\化,<0二策XG1.9())%():化之二0XGdflt>0):^,、其中0<m&<ldA>0.他们得到问题1的非负弱解的媳灭条件,,,,,Ag(邱也得到解的衰退估计.richletW上都是在齐次Di边值条件下讨论的解的性质,下面将介绍下在Neumann边值条件下解的性质,同样,大量学者G22H26D研究了在Neumann边界情形下的问题.N=在有界区域n上,eumann边值条件叢的非线性扩散方程(其中y为n的外法向,描述了物质内部粒子或能量与外界之间的交换关系.当>)0时,表示在边界的外界粒子的浓度比内部粒子的浓度大,因为粒子总是从高巧"浓度区域向低浓度区域扩散,这时粒子将由外向内流入,而当<〇时,情况恰"=.恰相反,此时粒子由内向外流出当巧〇时,表示粒子所占据的空间与外界没.有任何交换关系,粒子不会发生流动现象对于具有齐次Neumann边值的扩散问题,根据物质守恒定律,因为内部与外界之间无任何物质交换,在初值不等于零的情形下,仅依靠扩散运动,有界区.域内各点的物质密度不会在某个时间同时为零要使问题的解在有限时间媳灭,7 南通大学硕±学位论文一x需要吸收项的作用.这推论Lair和Oley25己经得到,他们研究了如下问题[]'U二AFu—GuXG之>0t{){),化:<=0xedQt>01.10()叢,,,0二XGQ),、其中F(M),G(M)都是非负非减的连续函数.在强吸收的作用下,对某些E>0<〇〇,问题1.10的解在有限时间媳灭.,^()2014年23-Lal,崔(等人讨论了具有发展的ace方程的齐次Neumann边值[]pp问题299一瓜77=—抵叫1;\?\"XE^10<t<T(|广)心|亩J。心|,,,=.<0XedVtQ<t<T1(叫叢,,,■二u:r0XG化(:)、利用了能量方法证明了问题a.ii的弱解在有限时间内媳灭.)一20巧.u年,郭等人通过建构个合适的微分不等式,得到了当问题a的)指数1<<20<<-1P,gP和初值满足下列条件^E=-Vudx—皮。{uq%):<)I\Q\/|叫)|〇PJnQ+^Jq芯Wi’p,.时,问题的解在有限时间内不媳灭,其中为能量函数GL诉nw)〇诉)对于非齐次Neumann边值问题,非线性边界条件的存在也会对解的性质产一-.2000年8Lal生影响,宁苏p考虑了类发展的pace方程的非齐次Neumann]p边值问题''^^'*^—U=div\uVuuXEfl0<t<ttf{,,,{\\))*<=—&MXG(90<t<文篆(),化,■u:r0二>0XG化(:):、e作者利用比较原理及试验函数方法证明了问题解的媳灭的必要条件是<i〇W<W,也就是说在吸收项和扩散项或者两者滞合产生强的作用时,问题的解才会在有限时间媳灭,而相对较弱的吸收或者较慢的扩散产生作用.时,解不会媳灭8 南通大学硕±学位论文2〇12年,陶维安4考虑了下问题[]'*U二AuUXG0<t<之t+f,化,()*<二^^0<t<t1.12()叢?^如):,■二>0u:r0XG(:),化、一.,通过构造阶微分不等式,得到了爆破时间的上界另外作者还得到了问题解的爆破的充分条件.一,通过上例子不难发现,个方程解的性质和很多因素有关如反应项为吸收项还是源项.,,还是两项共同作用再如在不同边值条件的作用下解的性质也?9。=加和会不同.本文我们将利用能量方法来研究方程Am+AVm+a"||/。?"9。=-方程叫Am+AVma"抵解的媳灭条件.||/。9 第二章含有梯度和非局部源的快扩散方程解的媳灭2.1问题简介自1974年W来,偏微分方程解的媳灭问题就引起了学者们的广泛关注,它具有明思的实际背景.自然界中,在生物进化、物质燃烧等过程中,在诸如死亡速率较快、物质对热量的吸收较强等因素的作用下,进化或燃烧过程可能将无法延.续下去,也就是在某个时刻生物将灭绝,燃烧将停止这种现象在数学意义上,我们就说用来模拟这些扩散运动的模型的解在有限时间媳灭.2007年14-Lal,田研究了具有非局部源的ace方程的初边值问题[]:pp'"g二+ucteXGt>0明AJ。:化:二.<0策XG2](〇)%():化之二0XGt>0):,、-122乂>0>.1其中1<^<他们得到如果,在初值足够小时,问题(的,,9,9^)-.<l2.1解在有限时间媳灭如果gp,那么对所有的初值M〇,问题(的解在有)=-限时间内不媳灭.可W看出1是问题2.1.这gP()的解是否媳灭的临界指数类模型具有较强的工程和物理背景,如人口动力学,压缩气体的燃烧等.2011年,韩等人p9]考虑了含有非局部源的问题'^qU二Au+autdxGt>0t(y,)y,化:fn二.<0策XG2巧)%():化(■二u:r之0XGt>0(:):,、.>m2.2其中0<m<1他们得到如果g,初值足够小时,问题的解在有().<m0.限时间媳灭如果g,在n中,对所有t>最大解是正的对于临界情=m2.2,二形g,问题(的解是否媳灭依赖于〇户的值其中且是)^一—=l=楠圆问题;rG0:rG说7的唯正解.,化,10 南通大学硕±学位论文2013年,穆等人30研究了下列含有梯度源的问题[]二明Xg化t>0,<■■2^龙0二uXG.3rtfl()(:)o():;■二u:r之0XGdflt>0(:):^,、其中0<m<1,他证明了W如果m<p<,在较小的初值下,问题(2.巧的^弱解在有限时间媳灭,<mA足够大,对任何非负初值,问题(2.脚如果P,叫)巧=ii<的弱解在有限时间内不煌灭,mA足够小,解在有(^。如果P^:^,.限时间媳灭受W上研究结果的启发,如果非局部源和梯度项共存在多孔介质方程中,方程解的性质会出现新的情形.这一章将考虑如下含有梯度源和非局部源的快扩散方程解的媳灭性质'二+0明axGt>J。化,*<二2.4u:r0XGQ()(:),二0XGdflt>0:^,、w一其中0<m<laA>0fiC吸iV>2是个光滑的有界域,MG,g,,,:p,()〇wI一L’pnnW个非负函数.()q脚是一些牛顿流体在多孔介质中的快扩散或者是一些生物物种问题2.4描述了()的快扩散,这种扩散在许多物理现象中也会发生.当非局部源和梯度项共同存在时,在扩散时,它们会相互作用,从而对媳灭现象的发生都会起着促进或阻碍作用.需要解决的问题是当m满足什么条件时方程的弱解在有限时间媳灭.为,p,g2一.4些集合:了方便定义问题(的弱解,首先定义)E2m2P2q=u:UeLfiLflLflVueLfi{(T)n(T)n(T);(T)},芯=G巧斬:AG=〇.0K)也f巧斬);引Wt}定义2丄1.对任何T>0函数G芯叫做问题作.如果对,心的弱解,任何〇<<;^2<T0<e芯〇满足下列方程::fuxtxtdx—uxtxtdx22ll(,)ミ(,)(,)ミ(,)JnJn^'^q^二uAdxdt^Wudxdtaudxdxdt{^t+u^}+^+^^人III^\j(j)11 南通大学硕±学位论文0二a.e.xG)2.2解的整体存在性一解决问题口.4解的存在性的标准方法之就是解决经典意义下的非退化问)一…题的近似序列问题.寻找个函数M〇。GCa诉,使其满足)1>°°"On"On°°"0+1:II||正仰每I||l仰和_"0n一0n一〇〇.)||叫||"仰,考虑下列逼近问题u=+u—dxxEQ0<t<Tnta:,,,{)J^{^^)<U0=X2.nxU〇nxG化(巧{,){),Uxt=XSda0<t<T.n,,{)、2.问题.光滑解Mn的局部存在性可由标准的抛物方程理论得到下面先介绍(巧的几个本文所需的命题.<一一命题2丄设P1,Mn是问题保个解,那么存在个依赖于句的||叫)||护(巧的常数C满足—<C.^U,n.2巧(巧P证明本命题由极值原理,L估计和Sc/wmder估计可得.一一=-命题2.2.设Mn是问题保句的个解那么存在个常数C7,巧>1"…巧足:0n|||U师)^<Vu;^dxdtC2.7/\\,()一SS>1是个常数地其中,特别(;)2ViCdxdt^C,2f\\(刮12 南通大学硕±学位论文^/Vundxdt<C.2.9il()一1证明将问题2.个方程两边同时乘W<S>并在斬上积(巧中的第(U分,得到W下方程■"-11兰M啦)+/抵讯/吩2/S讯"l+S-l心()心口10)^^二dxdt/\Wuu+aIdxdxdt.n(诚\\^)JPJqJqJn化tt\)由Young不等式,得到对任意5>0,有gi^q二XVu献之打A||<()2JqtJqj,lyymi__G_s11/+|^^^<AeVudxdtn.U(y\l口)^Jnr一 ̄可^9+AcUndxdt.()材/2J〇T由口.10和.11式,得到)口)-甲門-争去!iM贵解^畔叫/j'〇Z2lsm+sfj__—1C{)q{)l|2^9g<AcUdxdtn(广材/2J"T''dxdxdt+.(喊);J心Jj2.12()选择足够小的E满足"如-"皆心二_1/乂化2mS—12+()则由2.、2.12式可得到2.7.2.8、2.9是2.2.推论.(巧()()()()(巧和(巧■^一二命题2.3?设Un是问題传.存在个常数CTu〇c。句的解,则巧,||〇JU,)痛足'<2.13t||K)lkG()13 南通大学硕±学位论文22i这里W=左化TL亩XW=左TiJnL暑X;巧(W)〇诉化巧),化;())〇诉化巧.)一证明令fGW且w<1.将问题2巧的第个方程两边同乘f,并II引I(.2.9在fir上积分,由口巧和口刮、式得到()Udxdt=+a—dxdxdtnt^与化Jjj^^<VudxdtV^dxdt(fi^f\\]([]\Jqt/\JnT/2^^Vdxd^dxd+xu?ti+C([\\Y([i)|间|巧柳)\Jq.tjkJQt/<c.iP24’一.定理..对>0给定MGnWn么问题传任意T,〇(),那心存在〇个弱解MG芯.证明现在由2.、22.13式可W得到(巧(刮和()Un一U在中收敛.2.14()2V<^在L也中弱收敛.2.1()(巧一下步,将得到2▽一在L〇r中收敛.2.16诚()()一2-2.将问题第个方程两边同时乘的K,并且两边积分得到(巧中的2"12—+▽—"抵讯"。(▽的的)*的端帖的)](11=/AVM%-化n;r2.1||言的诚约(巧J机T+a-抵"八"-X讯诚去)言側约,乂(i/)>一其中n&>1是任意的,S1是被选定的,是个紧致的切断函数.将2.,C(巧式14 南通大学硕±学位论文一2.2.13中的M和Ufc交换得到个类似的不等式,两个不等式相加,由(,经。巧和()过计算得到ii▽.v--▽.vK-抵化{诚KK的)巧締K/J机Tii2<C+V"W-抵化{An+AfcC/|幻||X||X}K的12.18()^^-+adx-uudx气+u(Ki)(诚ll\诚l)/[化;1JqtJn_^u—udxdt0,\^lK由2.14,选择s二,经过2.1S式中的积分计算,得到(中的极限关系)呼()-0k^ooV^n.[|(<,,通过提取子序列,得到"1fiVu:一勺"在r中收敛.,2.92.142.1由(、和()()巧可W得到^^Wu在fir中收敛.2.19,()\\一一最后,因为是问题2.个光滑解,对于任意个函数£凤,有(巧《udxdt=//udxdt-/u点dxdtntn{)^{OtIn^JnJJn!0o=Tdx—0dx—dxdUnxxUxxut.(^(;)Qn()ミ(,)记fJnJnJoJn因为二0,所有C(巧—0d—dxd二dxdtu〇n尤尤ecUnttunt()含(,)^{)^JnJoJnJqt'q=—dxddxddxdV端V^t+XVun^t+a/^t.j\\(〇〇"这里当72^时,得到^是问题2.4的弱解.()15 南通大学硕±学位论文2.3解的媳灭<*定理2.5.<1+m^假设?71<Pm<那么对于充分小的初值〇,,g■<方程传.u在有限时间媳灭且如果m<1则心的顯解OM),結l+m"1-文£Ml试引I。欄化刮,[倍.20口)=0^£+〇〇{\M\XZ,町,),如果0<m<結<^,令s=曲i^>l,则(1-G貧文:TIHIf引Kllf"品,化2),_J牛21口)I=0tG+〇〇\IMIf,的),其中C2C分别由作.3.W定义了分别由作.3.义.,打,4从作;,2从作抑^定一.41证明首先,将问题的第个方程的两边同乘>并在n上积口))分,得到下列方程d—i14ms1m+sf,()f2、口''sdt(m+s-lJnyI、.22/丄?口)/rr^^q^^S^=dxXVu斗dcc+avFdxu.\I2/7^JnJnV.下面,分两种情况来讨论1<^<12.22二1,11611首先,考虑,在(中令5+771由(6]:不等式()券請)和Sobolev嵌入定理得到"2?<7帯^兮7"2.23蓮,|心|辟?问||||()其中7是依赖于^和W的Sobolev嵌入常数.因为0<m<l<l+m,,p由H61der不等式得^^^'afnFdxfudx<af2^-.24||lllli+m口)JnJn16 南通大学硕±学位论文2牛m(9)<同样,因为g<0<m<1,意味着1+"i,那么,由Youn式g和册Ider不等式得到2心2…lmg+mm2▽"()to<▽"d拼过工%(:r"I|||/1)^/^^<6/iVudx+cic)/u可dxlJ。2.25今()^^<5/iVudxlJn2mm{qq\)lm2(2(qqm+m\(+;)(3〇)ffl^+^2lmI(+)(g)dx+C£0u.()||jj-因此,由2.222.25式,得到下列不等式()()"2"+1-A"。兮就|IM11肚?(巧7|辟m;^苗2m+m(gg)2mm(gg+)p+^'9a<Amc己町恥可+a〇而()问IMIi+m|lIMI打^*1-0^>,选择足够小[^满足,选择足够小的^满足〇2m(9)N22m2rn+m)i(qq。g2^品im-(+)口g)1<A"如Am.2IMIl+m村阿|(句7,口巧则2顆+Ci<。。2.27H?11HI扛:::,()觀辟2Hi)mm_.N勺9m1(qq\)2gi+g=-^而I-(m)口g)>0其中C1Am%nAmcm.l材阿()7|||〇||||i品2.由(巧式,得到?22-<-a鮮a记阿句刮鮮,IM杠IMIIM辟m品^差[句选择充分小的M日有i熙2"<aC2.28ll〇ir品iM,()17 南通大学硕±学位论文则-"<"2.29,品^直lU捕勾||辟m()其中2=-黯0GCafi>.2.30l||IKt立()2.29将式积分,得到()1m+1…<ui-M\XZ\\4\XZ,fV祀1-|P〇|ll+m」+这意味着在有限时间"〇中1111就一。1、^=17;^1-171〇(2)..媳灭,且220成立()=曲祖2<.22>其次,考虑第二种情况〇<m<,在口中令s)()癸苗^与1l,由Soboev嵌入不等式,得到 ̄=<uV?^2.32i,\\\\7lllh()这儿7i是依赖于ms和iV的Sobolev嵌入常数,因为0<m<10<<,,g那么由Young和Holder不等式我们得到9+1^2%2献/UIV12.33()smg2s22+sm2s巧)m+sln1口)g+^—i2sg2g<?口).Vu+c?fis7壹7||II()||I心||又因为S>1,得到^^^_iafvFdxfudx<af2..34|p|M|严口)JnJn18 南通大学硕±学位论文-...因此,由222232234式可W寻到下列不等式(),()()2si""边|||W^M)w|iir其马畔為322占m占()g十_(sm2s2TT?S1Z)q+。+占1冬1_91—2g21^巧^<A。+。".(^广切)问问||||严g-"""日选择リ充分小得到A,选择Mo充分小,w满足SS^(^)リ>^^4m_-吗爭s1"i+slIIII、11/、2/()'/、。、s<乂。佩7Kll1+心92-(3"611+诚ri..35华|口)(2^)则3121-<。呼2心。".3||:+勾心||产||||||,(巧真严Sat2m{q)(sm2s2;3)g+n/!/1、1112i—29^g其中=--巧^C37AAnu〇si(為仁崇(畔厂W(畔厂MW||||||>0,由2.3得到(巧式化化22m+si<-片片-"a〇a.去苗111:||句问IMirIMir[]如果M日細足山mi吗2<aC32.37|K||r问,()则有61-2.38M,)苗l:含勾心||产(其中化2mC=-片afi>0.2.394G(||IKIir)19 南通大学硕±学位论文将2.38式两边同时积分得到()1—??(7之M,1。M,1。「(041""i-°,iiiis引iii4IW矿L*这意味着?/在有限时刻林,^"°llllsT=2.402、)()1-mC()i.21.媳灭,且口成立)定理2.6?二<<1+m<那么对于任何初值抑假设mg,当Aa足P,g:■够小时方程俾心的顯解urt在有限时间媳灭.,O:)证明假设m二<<1+m<.注意不等式2.26和2.3gP:g()(巧的左边.2.5..恒等于1因此同定理的证明,选择足够小的Aa满足不等式226、228、,()()■2..3、2.37,这意味着存在T使得对任何MGfiu)r有M)媳灭(巧()0O20 第H章含有梯度和吸收项的超扩散方程解的媳灭3.1问题简介2009年,作者研究了如下多孔介质类型的奇异反应扩散方程的初边值问题wi?二U—aVu\/utxuXGt>0t〇()f(,,),化:<=3.Lt:gxu:rG3化t>0()(,^,,),■u二:r0XG(:)化、一=其中是个具有光滑边界的有界区域,^为〇的外法向,aa:rG〇〇托)片一一oo:rG个正的函数,般来说,/t:rM和都是关于M的非化),,巧是(,)线性函数.扩散项中的m是任意的常数,它可W是正数,负数或者是化当m>一0时问题是个退化的抛物方程,这类方程广泛应用于应用科学,比如气体流动=和福射传热.当m1时扩散为标准扩散,当0<m<1时,扩散称为快扩散,一当m>1时,扩散称为慢扩散.另方面,当m<0时,扩散称为超扩散,它来自<0233,=034,许多的具体问题,包括离子的扩散扣i液滴的传播m,p,])(,[])=—135=03637固态氨中的热传导.就问题3J,许(m和几何学(m,[]),[,])()多学者研究了解的存在性,解爆破或在有限时间媳灭,整体解的渐近斤为和平衡解的稳定性.他们还研究了非局部反应函数U3839和两个或者任意多个方程的,])稱合系统4041.([,])本章中,将考虑如下含有梯度源和吸收项的超扩散方程解的媳灭问题?U=Am+A ̄^xEt>0f|In,<0=3.2uxUx;rG化){,)q{),(ix二XGt:ri0(9化>0(,:):、w一-l0]v2其中m<aA>0<fiC化>是个光滑的有界域,G,g,,,:p,()…iP一L’0nwn是个非负函数.论文的第二章讨论的是含有梯度和非局部源((;)〇;)2.>0.的快扩散方程初边值问题.4解的媳灭,注意到在问题24中m>0()(),p此时不但把非局部源项变成吸收项,而且m和均小于0,可W证明方程的解仍:p会媳灭.21 南通大学硕±学位论文…-点=加.为了证明方便,在本章中,当m<1时,记"m与第二章?(/。)||||一些集合类似我们可W给出问题悼巧的弱解的定义.首先定义:*mP22qE=u:uuuelQ乃UeLQ{,,{t){T)},22==GL.斬:AGL恥0巧K()红f();如。T}*定义3丄1.对任何T>0函数G芯叫做问题的弱解如果,件句,对任何<*0<<心<T0G满足下列方程:,f匈dx—UXtxtUxtx.tdx(;2)^(;2)(;i)^('i)JnJn^''^^二f+dxdVudxdt—audxdxdtuuAt+A/[t人{^^}il^()^^jjjJtJnJtJnJtJnJniii=0a.e.x色fl.)3.2解的媳灭定理3.1.假设<g<<1+m,那么对于充分小的初值训,方^^,:p程的弱解U佔。在有限时间媳灭,且有*("1_tGlm〇lm,,IM|+引|||+?化巧|。7結^0巧解不存在,^£巧3:+〇〇);1其中Ce了分别由件J从件J句给出.:3一S1证明将问题3.2中的第个方程两边同时乘Wm并且两边积分得()^ ̄Sidx+Vn^工au(ixiiFdxu作+[^^[|ffsdtm+s—1JnJ。J。[Jq)口.4^+s-l兰g乎g+si二Ar/Vm吗%献.「|12Jn二1—令s+m,因为m<l<l+m,由逆H61der不等式得,pPsi2就i+m责i+^audxudx>aldxudxfudx贵f()())fffJnJn3.5()2-二a賴|呵II叫|扛22 南通大学硕±学位论文2+m(gm)-l>1又因为<<,那么由Youngm<,意味着+W為為,%gg和册Ider不等式得mq片mq+mVuU)dxf\\Jn"刪W叩Vudxydx户3.斗f\f作((巧fJnJn2mm2mm(gg+)_(qq+)I。1/m2^l+mi?2抵(+)(g)<己V"加+C己巧项"./||()|巧/)JnJn-由3.43.得到()(巧式可W?g抵法^乂己+a。|IMI某IH]广扛m千iatjj。n口。2mm2mm1{qq+)/_{qq+)^i-2i-2i(+)(^)/(+)(.)<Amc57.||()||(Jn-l又因为m<,所,[^有m<^由册Ider不等式得到W^…'載d瑞?udx0贵端ux=式^專"iiI巧IIIj)\\)气宗j再由Sobolev嵌入定理一,(妒(n)脚)得到m<KVu|2,IKII^|||其中K是仅依赖于m和iV的嵌入常数.由W上两个不等式可得"2令mK就V^3(刮Ii陪问IW辟m引那么由3.8.式,3式可变为()(巧"mg皆瑞"抵+1-乂己。/(IH)叫|IM辟mmIdt+Jn2+fi賴3.9a()||IM位:::2qqm+mI2(qqm+m)()I9^^^i+^'si+?^2g(Kg)/dx()()含Amc。u.|「(刮I()Jn23 南通大学硕±学位论文■l-%>00A>,选择充分小的选择合适的d吏得m,因为uo使得||^2m{q)N22m2m+m)11i(gg〇。I91品1+2巧硕可yl-%3Mm<乂mc己AmK.10Ilolli+||((||),()这样可W得到2賴+C5K+a〇<〇3.m,品^|hI滿lT||IN位:::(叫2m(g)2mmN99(gg+)m^2ggi+-2g二-雨-()()>0其中得1AmkAmc^x.((o||句|呵||>)|呵lllli品进一步有2<-"-。。熙M肚词1m1|IM位:::击為辟m十1at口12)2?21=-。顆+顆。IW,问|心||打阿|辟m[叫这样可W得到-"<C6.3.1苗11肚;::|M献(巧其中C=C+n^u>^3.14e,a〇,()\t\\\\rZ将3.1得(巧式两边同时积分^1-側「()端1IIII</IIII11mMI心||l+I心〇||l+mim,||」-|P〇lll+m+这意味着在有限时刻"〇了llli3.13(巧-!节1m)Ce(媳灭.通过W上证明可W发现当问题口.4中的非局部项改为吸收项,方程的解)也会媳灭一一,且媳灭时间和估计表达式与第种情况是样的,只是媳灭的条件发一.生了改变,这改变主要是在运用能量不等式时条件发生了改变24 南通大学硕±学位论文可兴进一步研究的问题关于方程解的媳灭的研究是比较重要的课题,本文主要研究了在Dirichlet边值条件下梯度项指数是常数的问题,受文献42的启发,我们还可W继续研究[]在Neumann边值条件下梯度项是变指数问题?9正口=(’。加叫Am+AVm+a"xEt>0||J。,,<二-buxednt>0{,,,禁)0二XGfl)、的解的媳灭性质.,它,另外关于方程组解的媳灭的文献较少,在生物种群中们相互作用有可一一个种群媳灭.我们希望找能死亡),另个种群存活,也可能两个种群都媳灭(到形如如下方程组?=/叫Am+/M'i(,),I"=A/+y的zm/2(,)I在不同边界条件下,解的媳灭条件.25 参考文献1WanMWanYMertiesofositivesolutionsfornon-localreaction-g.Pro,gpp[]ii-dffusonroblemsJ.Math.Meth.ALSci.199619141141115.:6p,[]pp()[2陈玉娟.非局部的退化抛物型方程组的解的爆破和整体存在性J.数学物理学报.][]2006261-5.:73740,()an-forPHXinRZenP.Infirdtetimeradientblowuarabolicrescribed闽,g,ggppp-meancurvatureeuationsJ.J.Math.Anal.A2015422144目455.qppL:,[]()4一陶维安.eumann边界.,穗春来类具有非齐次N条件的半线性热方程解的爆破现象巧[]_四川大学学报?22494.自然科学版)化:76577〇(,()[5KalashnikovAS.Thepropagationofdisturbancesinproblemsofnonlinearheat]conctionwitsortion-duhabJ.USSR.Comp.Math.hs.1974144.pp:7085,[]y()enacionranrencotim化teta-6巨lSLPhSclDl.Extinctionandnonextinctionfor,,,[]Wviscous-ie--Ham化onJacobquationinRj.Asym.Anal.20023134:22924目.,[]()-7ChunSYarkJH.ExtinctionandositivitfortheevolutionLalacian,[]gPpyppeuationswithabsortiononnetworksJ.Comut.Math.Al.2015目93:qp,[]ppp()223-234.FriedmanAHerreroMA.Extinctionroertiesofsemilinearheatequations间,ppionabsorion-wthstrtJ.J.Math.Anal.Al.19871242.gppp:530546,[]()-FanZ巨.Extinctionbehaviorof9XuXHsolutionsfortheLalacianeuationsg,ppq[]i-wJ.Nonli.201213411.化nonlocalsonrcesnearAna^Real:780789,[]()26 南通大学硕±学位论文1-0HerreroMAelazuezJJL.Aroachinanextinctionointinone,[]Vqppgpdimensionalsemilinearheateuationsw化hstronabsortionsJ.J.Math.Anal.qgp[]112-1AppL99270.:35338,()11HanYZGaoWJ-.Extinctionandnonextinctionforaoltroicfiltration,pyp[]ii-eonwthanonlocalsourceJ.ALAnal.2013923.uat:目3目目50q,[]pp()12--LiuWJ.Extinctionandnonextinctionofsolutionsforanonlocalreaction[]ii-dffusonroblemJ.Electron.J..Theo.20102015112.ual:p,[]Q()1--3DiazGDiazI.Finiteextinctiontimeforaclassofnonlineararaboliceua,[]pqtionsJComm-.Part.Diff.Eua.1979411:12131231.,q,[]()[M]田规?非线性反应扩散方程解的媳灭和支集收缩等性质阿?成都:四川大学,2007.15LiYXWuJ.ExtinctionforfastdiffusioneuationswithnonlinearsourcesJ.,[]q[]-Electron.J.Di抵r.E.200520054.:357370q,()1an--目TiYMuCL.ExtinctionandnonextinctionforaLalacianeuationw化h,ppq[]-nonlinearsonrce.NonLAnal.2008目98:24222431.p,]()17LiuWJ--.Extinctionandnonextinctionofsolutionsforanonlocalreaction[]diffusionroblemJ-p.Electron.J.Qual.Theo.20101515:112.,[]()18XuXHFanZ巨YiSC.Extinctionanddecaestimatesofsolutionsfora,g,y[]porousmediumeuationw化hnonlocalsourceandstronabsortionJ.Boundqgp[]2013201311-1ValueProbL.:3,()19巨enaclionrSlaarGRLmirencotP.Laretimebehaviorforthefastdifusion,g,g[]-etionJ.J.Difer.E.2012目0.uationwithcriticalabsoruations:qpq目,80008024[]27 南通大学硕±学位论文20HerreroMAVelazuezLLJ.Onthednamicsofasemilinearheateuation,[]qyqii-wthstronabsortonJ.Commun.Part.Diff.E.198914121115.:6537gp,[]q()21XinSeneratenonlineardiffusionrob-.Globalexistenceandextinctionforadegp[]lemw化hnonlineargradienttermandabsorptionJ.J.Partial.Dif.Eqs.2008,[]214-.:377383()22-巨nddCBold巨.巨lowuinaartialdiferentialeuationw化hconservedfirst,[]ppq—interalJ.Siam.J.Al.Mat.1993533:718742.g,[]pp()23--WanWMWanYM.Proertiesofositivesolutionsfornonlocalreaction,[]ggppdiffusionroblemsJ-p.Math.Method.Appl.Sci.19961914:11411156.,[]()24--LiY.XXieC.H.巨lowuforLalacearaboliceuationsJ.Electron.J.Dif.,[]ppppq[]-E.20031014.ns:95500q,()25LairAVOxleME.Anisotroicnonlineardifusionw化habsortion:existence,[]yppii-andextonJ.NonLAnal.199619342434.nct:7,[]()2目BaiXLZhenSN-versusextinctioninanonlocal-QnCY.巨lownLalace,,gppp[]equationwithNeumannboundaryconditionsJ.J.Math.Anal.Appl.2014,[]412126-:3333.()"27WJ-iiii--Guo巨Gao.NonextnctonofsolutonstoafastdfusiveLalaceeua,ppq[]tionw化hNeumannboundarconditionsJ.J.Math.Anal.Al.20154222:y,[]pp()152-15173.[28NingS.Extinctioninfirdtetimeofsolutionstodegenerateparabolicequations]withnonl-inearboundarycond化ionsJ.J.Math.Anal.Al.200024目2:503pp,[]()519.28 南通大学硕±学位论文29-HanYGaoWJ.Extinctionforafastdiffusioneuationwithanonlinearnon,[]q-localsource.Ardi.Math.2011974.:353363p,]()30MuCLYanLXiaoY巨.Extinctionandnonextinctionforthefastdifusion,,[]i-eonJ.Abstr.ALAnal.20132013411.uat:6q,[]pp()31PaoCV.SingularreactiondiffusionequationsoforousmediumteJ.Nonl.pyp[][]--Anal.200971.:22052,6003巧)32巨errmanJGHollandCJ.Asmtoticbehaviorofthenonlineardiferential,p[]yy1-euation二1町‘‘..t.is.123.q^11JMahPl983,:983987()闲y33LonnrenKEHiroseA.ExansionofanelectronclondJ.Plis.Lett.A.197目,,[]gp[]y42-59:85286.()[34]DeGennesPG.Spreadinglawsformicroscopicdroplets[J].C.R.Acad.Sci.Par-isII.198429811:475478.,()35RosenG.Nonlinearheatconductioninsolid化Plis.Rev.B.1979194:,[]师y()2398-2399.3目HamiltonR.TheHameckestimatefortheRiccifiowJ.J.DiferentialGeom.[][]122-249933737.:53,()37WuLF.AnewresultfortheporousmediumequationderivedfromtheRicci[]-fiowJ.Bull.Amer.Math.Soc.19932814.:909,[]()eneC-38DgWBDuanZWXiH.Theblowurateforadegeneratearabolic,,pp[]eJ-quationwithanonlocalsource.J.Math.Anal.AppL20012目42:577597.,[]()e-39LiuhenYXiCH.Blowuforadeeneratearaboliceuationwitha,,pgpq[]QCocasource-nonllJ.J.Math.Anal.A200328524.ppL:87505,[]()29 南通大学硕±学位论文40ii-巨randleCurosFossJD.Theroleofnonlineardiffusioninnon,,[]QR-i-sJ.J.Math.Anal.Al.200530812104.multaneousblowu:9p,[]pp()41SonZhenS--gX.巨lownanalsisforauasilineararabolicsstemwithnmli,gpyqpy[]cou-plednonlinearitiesJ.J.Math.Anal.Appl.20032812:73975目.,[]()42Guo巨GaoW--.Finitetimeblowuandextinctionratesofsolutionstoaninitial,p[]ii--NeumannroblemnvolvnthextLalaceoeratorandanonlocaltermJ.pgp(,)pp[]-DiscandContDst.2016362.naS:7巧730yy,()30 作者在攻读硕±学位期间公开发表的论文及参加的项目A.在国内外刊物上发表的论文一1-张海星陈玉娟史金蠢.类pLalace发展方程解的存在性.南通大学(),,p阳2013123-学报:7077.(自然科学版),,()-口郝瑞亚沈娟娟甘双龙陈浪.非局部源的pLalace发展方程解的)张海星,,,,p-媳灭阳.应用数学进展2〇14119126.,(巧,3张海星陈玉娟顾紫怡.含有梯度和非线性源的快速扩散方程解的媳灭闲.(),,2016巧1-南通大学学报自然科学版:6670.(),,()(4)HaixingZhang,YujuanChen.Extinctionforthesuperdiffusionequationw化hanonlocalabsorptionandaradientsourceJ.AliedMathematicsg[]ppLetters.已录用()B.参加的项目1南通大学研究生科技创新计划项目YKC14041主持人.()()()31 致谢转瞬间,研究生的时光就这样结束了,在这H年里,我跟随我的导师陈玉、.娟老师不仅学到了知识,也学会了生活在学习上,陈老师细屯教导我学习相关理论知识.,指导我书写文章和毕业论文在生活上,陈老师把我当成自己的孩子一、.样照顾着,关屯着,有时她会亲自下厨做饭,让我在学校体会到家的感觉在我遇到困难的时候,她都会给我提出宝贵的意见.在研究生H年里,我要感谢的人很多.,首先我要感谢我的导师,本文是在、.在这篇文章完成的过程中陈老师的悉屯指导下完成的,我遇到了许多问题,但、是不管是什么问题,陈老师总是很耐屯的给我讲解与纠正,每次都可W给我新的启发.在和陈老师学习期间,陈老师对待事情的严谨和认真的态度更值得我学习,现在每当遇到困难时,我总会沉下也慢慢思考分析问题所化另外在她身上,我学会了做人的道理W及对待生活乐观的态度,这将是永远的财富,必将为我W.后的生活工作带来很大的帮助,由衷的谢谢陈老师其次,我要感谢与我朝夕相处的舍友、同学,感谢你们在我遇到困难的时候、鼓励帮助我,在我不开屯的时候陪伴我,感谢我的亲人,培养我读完这H年研究生!,非常感谢最后,感谢南通大学提供的图书馆资源,感谢理学院所有老师教给我专业知一,学校为研究生专口开设了.识间办公室,为我提供了良好的学习环境我要把、我最衷屯的感谢与深深的敬意送给我的导师,,我的学校我的亲人,我的同学,非常感谢!感谢各位评委专家!32

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