两类Kirchhoff型方程解的存在性和多重性

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考虑带有临界指数增长项的Kirchhoff型方程{-(a+6∫Ω|▽u|2dx)△u=f(x,u)+u5,x∈Ω,u=0,x∈(a)Ω,(1)其中Ω是R3中一个非空有界开集有足够光滑的边界(a)Ω,a≥0,b>0,且f(x,t):(Ω)×R是一个连续函数.   对于退化的Kirchhoff型方程,我们利用变分方法,对能量泛函进行上界估计和局部的(PS)条件的证明,最后利用山路引理得到了如下结论.   定理1假设a=0,b>0及(f1)f∈C(Ω×R+,R)和limt→0+f(x,t)/t3=0,limt→+∞f(x,t)/t5=0关于几乎处处x∈Ω一致成立.(f2)存在常数ρ,ρ>4,使得0<ρF(x,t)≤f(x,t)t对于x∈Ω,t∈R+{0}成立(其中F(x,t)是f(x,t)关于t的原函数,即F(x,t)=∫t0f(x,s)ds对于x∈Ω及t∈R).   那么方程(1)至少有一个正解.   利用相似的方法,我们可以得到非退化情况下,有如下结论.   定理2假设a>0,b>0及(f1)f∈C(Ω×R+,R)和limt→0+f(x,t)/t=0,limt→+∞f(x,t)/t5=0关于几乎处处x∈Ω一致成立.(f2)存在常数ρ,ρ>5,使得0<ρF(x,t)≤f(x,t)t对于x∈(Ω)及t∈R+(0)成立.那么方程(1)至少有一个正解.   考虑下面的Kirchhoff型方程{-(a+6∫Ω|▽u|2dx)△u=f(x,u),x∈Ω,u=0.x∈(a)Ω,(2)其中Ω是RN的非空有界开集,a,b>0,f(x,t):(Ω)×R连续函数且是次临界增长的,即存在正常数C,使得|f(x,t)|≤C(|t|p-1+1),2<p<2*={2N/N-2,N≥3∞,N=1,2.(3)   对于如下非线性问题的特征值{-(∫Ω|▽u|2dx)△u=μu3,x∈Ω,u=0,x∈(a)Ω.且记最小的特征值为μ1.   我们利用山路引理,对于超线性增长的情况得出如下结论.定理3假设f∈C(Ω×R,R)且满足(3)及(F3)lim|t|→∞infF(x,t)/t4>bμ1/4关于几乎处处x∈Ω一致成立.(F3)lim|t|→∞(1/4f(x,t)t-F(x,t)+aλ1/4t2)=+∞关于几乎处处x∈Ω一致成立(其中λ1是(一△,H10(Ω))的首特征值).(R)存在λ<λ1,使得当|t|很小时,有F(x,t)≤aλ/2t2成立.那么方程(2)至少有一个非平凡解.
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