两类半线性椭圆方程解的存在性和多重性

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本文首先讨论了带临界指数的半线性椭圆方程{-△u=g(χ)|u|2*-2u+λf(χ),χ∈Ω,u=0,χ∈(e)Ω,(P1)多重正解的存在性,其中Ω(C)(R)N(N≥3)是具有光滑边界的有界开区域,λ是一个正实参数,2*=2N/N-2是临界指数.   首先,我们对函数f和g做如下的假设:(f)f在(Ω)上是连续函数,f≥0且f≠0;(g1)g在(Ω)上是连续函数,g>0;(g2)在Ω上存在k个点a1,a2,…,ak满足K={a1,a2,…,ak}={χ∈(Ω)|g(χ)=1},maxx∈(Ω)g(χ)=1,且对某ρ>N,当χ→a,使得:g(a)-g(χ)=(O)(|χ-a|(ρ))且关于a∈K一致成立.   我们主要利用了变分法,分析技巧和Nehari流形技巧,得到如下结果.定理1.假设λ∈(0,Λ),函数f在(Ω)上是连续的,f≥0且f≠0,g在(Ω)上是连续的,且g>0,则方程(P1)至少有一个正解.   如果3≤N≤6,我们可以得到比定理1更好的结果.我们有如下的结果.定理2.假设3≤N6,函数f和g满足(f)-(g2)条件,则存在一个Λ*>0,使得对于任意的λ∈(0,Λ*),方程(P1)至少有k+1个正解.   接下来,我们研究了一类带临界指数的半线性椭圆方程{-△u=λf(χ)|u|q-2u+g(χ)|u|2*-2u,χ∈Ω,u=0,χ∈(e)Ω,(P2)多重变号解的存在性,其中Ω(C)(R)N是具有光滑边界的有界开区域,λ是一个正实参数,N>6,N/N-2<q<2,2*=2N/N-2是临界指数.定理3.设f和g满足(f)-(g2)条件,N/N-2<q<2和N>6,则存在一个正数Λ*∈(0,Λ),使得对所有的λ∈(0,Λ*),方程(P2)至少有k个变号解.
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