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我们主要考虑下列奇异摄动椭圆方程解的集中现象,其中B<,1>是R中以原点为心的单位球,v代表aB<,1>上的单位外法向,ε是一个正参数,f是一个超线性、具有次临界指数的非线性项.这一类方程有着丰富的生物数学背景及其他的物理应用,近二十年来受到诸多数学家的关注.对该类方程的研究人们已取得了相当多的成果,并随着对此类问题研究的深入,人们越来越发现,看上去如此简单的方程,却隐藏着复杂而有趣的现象.本文中,我们对其中的集中现象作一些研究,特别是将通过所谓的“局部能量法”来构造方程的解,这些解会在预先指定的位置发生集中现象.据作者所知,这些现象都是新的.
本文分成四个部分:
在第一部分中,我们介绍奇异摄动椭圆方程的历史及研究现状,本文的主要结果,并简要列出与文章有关系的一些基础知识.
在第二部分中,我们构造具有多个内部尖峰点的解,这些峰点位于R中单位球的一个对称轴上.具体来说,当N≥2时,我们将证明对于任意给定的正整数K,当ε>0足够小时,方程(*)都存在一个轴对称的解u<,ε>(x)=u<,ε>(|x|,x<,N>),该解只有K个内部局部极大值点Q<ε><,1>,…,Q<ε><,K>,并且这些极值点位于给定的对称轴x<,N>-轴上.另外,当ε→0时我们能够确定出这K个内部极大值点的极限位置.
在第三部分中,我们寻找上述的奇异摄动椭圆方程的另一类具有集中现象的解.通过“局部能量方法”,我们构造出尖峰点位于超平面上的解,并给出尖峰点的个数与参数ε之间的依赖关系.我们证明当ε足够小时,方程(*)存在具有K个内部局部极大值点的解,这些极值点位于B<,1>中的一个超平面与N和f有关.作为推论,我们得到:当ε足够小时,方程至少存在个解.
最后,在第四部分中,我们将对今后所能研究、努力的方向作简要介绍,同时介绍一些相关的已有结果.