Proposition 1. 假设u是方程
0=Δu−12x⋅∇u.
的光滑解, 则我们有如下的能量不等式:
∫|x|<re−|x|24|∇u|2dx≤cr2∫r<|x|<2re−|x|24u2dx,∀r>0.
0=Δu−12x⋅∇u.
的光滑解, 则我们有如下的能量不等式:
∫|x|<re−|x|24|∇u|2dx≤cr2∫r<|x|<2re−|x|24u2dx,∀r>0.
Proof . 假设ξ是支在|x|<2的截断函数, 且ξ≡1, ∀|x|<1. 在方程两边同乘ϕ∈C∞0, 分部积分有
0=∫e−|x|24∇u⋅∇ϕdx,
特别, 令ϕ=ξu,
0=∫e−|x|24(|∇u|2ξ+u∇u⋅∇ξ)dx=∫e−|x|24(|∇u|2ξ+|∇u|ξ12⋅u∇ξξ12)≥∫e−|x|24(|∇u|2ξ−12|∇u|2ξ−12u2|∇ξ|2ξ)=∫e−|x|24(12|∇u|2ξ−12u2|∇ξ|2ξ),
现在, 令η=ξ2, 利用上式, 有
∫|x|<re−|x|24|∇u|2≤∫e−|x|24η|∇u|2dx≤∫e−|x|24u2|∇η|2η=4∫e−|x|24u2|∇ξ|2≤Cr2∫r<|x|<2re−|x|24u2dx.
最后一步, 我们利用了截断函数的性质.
0=∫e−|x|24∇u⋅∇ϕdx,
特别, 令ϕ=ξu,
0=∫e−|x|24(|∇u|2ξ+u∇u⋅∇ξ)dx=∫e−|x|24(|∇u|2ξ+|∇u|ξ12⋅u∇ξξ12)≥∫e−|x|24(|∇u|2ξ−12|∇u|2ξ−12u2|∇ξ|2ξ)=∫e−|x|24(12|∇u|2ξ−12u2|∇ξ|2ξ),
现在, 令η=ξ2, 利用上式, 有
∫|x|<re−|x|24|∇u|2≤∫e−|x|24η|∇u|2dx≤∫e−|x|24u2|∇η|2η=4∫e−|x|24u2|∇ξ|2≤Cr2∫r<|x|<2re−|x|24u2dx.
最后一步, 我们利用了截断函数的性质.
非常感谢老师提供的证明.
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