具间断系数的高阶拟线性椭圆方程的Lp理论

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本文主要考虑一类在Lipschitz有界域上具有间断系数的高阶拟线性散度型椭圆方程的Lp正则性理论.  具体问题叙述如下:设Ω是欧氏空间Rd上具有Lipschitz连续边界的有界区域,本文考虑定义在Ω上的高阶拟线性散度型椭圆方程的Dirichlet边值问题:{Lu=b(x,u,Du,...,Dmu), x∈Ωaivu|(e)Ω=0, i=0,1,2,...,m-1,其中:主项系数Aαβ(x,u)关于空间变量x在小球上有消失平均振动,对于给定的x∈Ω关于u∈R是一致连续的、有界的和可测的,并满足一致椭圆性:存在正常数μ∈(0,1],使得∑|α|=|β|=mξαAαβ(x,u)ξβ≥μ|ξ|2m,| Aαβ(x,u)|≤μ-1,(V)x∈Ω,(V)ξ∈Rd.这里的拟线性散度型高阶椭圆算子为:Lu=Σ|α|≤m,|β|≤m Dα(Aαβ(x,u)Dβu);低阶非线性项b(x,u,Du,...,Dmu)满足可控增长条件:|b(x,u,Du,...,Dmu)|≤M(|Dmu|λ1+|u|λ2)+g(x);其中λ1=2(1-1/γ),λ2=γ-1,γ=2d/d-2m.  本文是[6](Dong-Kim,C-PDE,2011)和[7](Dong-Kim,C-PDE,2010)分别就二阶拟线性椭圆情形和高阶线性椭圆情形在高阶拟线性椭圆方程的推广和深化,本文主要研究了具可控增长的VMO系数的高阶拟线性散度型椭圆方程的Lp正则性理论.  本文的主要结论是:对于任意的g(x)∈Lp(Ω),其中p> d/m,建立了在Sobolev空间Wm,2(Ω)弱解m阶梯度的Lp估计.  一般地,偏微分方程的阶数越高问题越复杂,尤其对于高阶椭圆方程的各种估计中,通常遇到的困难是:二阶椭圆方程中常用的极值原理和De Giorgi-Moser-Nash迭代技术在高阶时已不能成立,这增加了各种估计的难度,因此本文的主要技术是基于扰动理论,通过建立高阶拟线性散度型椭圆方程弱解梯度的可积性提高,然后利用线性化的相应椭圆方程的Lp估计,最后用bootstrap[31](D.Pala-gachev,J.M.A.A,2009)迭代方法得到了m阶梯度的更高的可积性,并且本文还得到了具有确切H(o)lder指标的方程弱解的H(o)lder连续性.
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