p（x）-Laplace方程解的存在性

劉越里，陳慶娥

（天水師范學(xué)院數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院，甘肅 天水 741001）

p（x）-Laplace方程解的存在性

劉越里，陳慶娥

（天水師范學(xué)院數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院，甘肅 天水 741001）

無流邊界；p（x）-Laplace方程；最小作用原理

1 引言與性質(zhì)

近年來，具有變指數(shù)問題的研究目前是一個很熱的課題，在非線性彈性力學(xué)和電子流變流體力學(xué)中有著重要的應(yīng)用［1］。在具p（x）增長性問題的研究中，p（x）-Laplacian方程是其中比較重要的領(lǐng)域。關(guān)于p（x）-Laplacian方程的Dirichlet邊值問題，Neumann邊值問題已有很多結(jié)果［2，3］。得到這些結(jié)果的主要方法是變分法，上下解方法。本文主要考慮了具有無流邊界p（x）-Laplace方程解的存在性，其中無流邊界為

Lp（x）（Ω）：=｛u｜u是Ω上的可測實(shí)值函數(shù)且∫Ω｜u（x）｜p（x）dx＜∞｝，

Lp（x）（Ω）上的范數(shù)為

是Banach空間，叫做變指數(shù)Lebesgue空間。

其對應(yīng)的范數(shù)是

2 最小作用原理與主要結(jié)果

下面總假設(shè)f滿足下述基本假設(shè)：

基本假設(shè)：假設(shè)f滿足Caratheodory條件，且

本文主要結(jié)果由下面基本定理得到。

最小作用原理［7］：設(shè)（F0）滿足，若I有一個有界的極小化序列，則I有最小值點(diǎn)。

定理2.1設(shè)F（x，t）關(guān)于t是T-周期的，即?T＞0使得

則Ｉ有最小值點(diǎn)。

證明：因?yàn)镕（x，t）有界，泛函I有下界c＞-∞。下證I有有界的極小化序列。設(shè)｛un｝是I的極小化序列，易證▽un%Lp（x）（Ω）有界。

對?u∈X，有I（u）=I（u+kT），其中k為任意整數(shù)。對每個un，可找到某個k（n），使得uˉn+k（n）T≤T。令Vn=un+k（n）T，那么｛Vn｝也是I的極小化序列，ˉVn有界，則｛Vn｝是有界的。所以I有最小值點(diǎn)。即方程（1）有一弱解。

利用類似的方法可得到下面方程解的存在性

因此有I（u）=I（u+kT）。設(shè)｛un｝是I的一個極小化序列，則適當(dāng)選取kn，令Vn=un+knT，可使得ˉVn有界，而｛Vn｝也是I的極小化序列。這時

［1］M.Ruzicka，Eleectoroheological fluids.modeling and mathematical theory［M］.Springer Verlag，Berlin，2000.

［2］X.L.Fan.Solutions for p（x）-Laplacian Dirichlet problem with singular coefficients［J］.JMAA.2005，312（3）：464-477.

［3］M.Mihailescu.Existence and multiplicity of solutions for a Neumann problem involving p（x）-Laplacian Laplacian operator［J］.NA.2007，67（5）：1419-1425.

［4］X.L.Fan，D.zhao.On the space Lp（x）and Wm，p（x）（Ω）［J］.JMAA，2001，63（2）：424-446.

［5］X.L.Fan，J.S.Shen，D.zhao.Sobolev embedding theorems for Spaces Wk，p（x）（Ω）［J］.JMAA，2001，62（2）：749-760.

［6］劉越里，陳慶娥，田玉柱.具有無流邊界條件的Laplacian算子的特征值［J］.天水師范學(xué)院學(xué)報，2010，30（2）：38 -40.

［7］張恭慶.臨界點(diǎn)原理及其應(yīng)用［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1986.

［責(zé)任編輯 賀小林］

Existence of Solution for p（x）-Laplace Equation

LIU Yue-li，CHEN Qing-e
（School of Mathematics and Statistics，Tianshui Normal College，Tianshui 741001，China）

When a term of｜u｜p（x）-2u is involved in p（x）-Laplace equation，it is easy to get the existence of solution and multiplicity of this equation using mountain pass theorem and fountain theorem.Otherwise，We apply the principle least action to obtain the existence of solution of p（x）-Laplace equation with no flux boundary.

no flux boundary；p（x）-Laplace equation；the principle least action

O175.29

A

1004-602X（2012）03-0037-03

10.3969／J.ISSN.1004-602X.2012.03.037

20120421

甘肅省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（096RJZE106）

劉越里（1981—），女，甘肅天水人，天水師范學(xué)院講師。