中国科学(数学)2024,Vol.54Issue(12) :2069-2088.DOI:10.1360/SSM-2024-0090

吸引-排斥趋化系统解的全局存在性和有界性

Global existence and boundedness for an attraction-repulsion chemotaxis system

郑甲山 姚正安 柯媛元
中国科学(数学)2024,Vol.54Issue(12) :2069-2088.DOI:10.1360/SSM-2024-0090

吸引-排斥趋化系统解的全局存在性和有界性

Global existence and boundedness for an attraction-repulsion chemotaxis system

郑甲山 1姚正安 2柯媛元3
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作者信息

  • 1. 烟台大学数学与信息科学学院,烟台 264005
  • 2. 中山大学数学学院,广州 510275
  • 3. 中国人民大学数学学院,北京 100872
  • 折叠

摘要

本文在光滑有界域Ω⊂RN中讨论以下吸引-排斥趋化系统的齐次Neumann初边值问题:{ut=△u-x▽·(u▽v)+ξ▽·(u▽w),x ∈Ω,t>0,0=△v-βv+αu,x∈Ω,t>0,0=△w-δw+γu,x∈Ω,t>0,∂u/∂v=∂v/∂v=∂w/∂v=0,x∈∂Ω,t>0,u(x,0)=u0(x),x∈Ω,其中x、ξ、β、α、δ和γ是正常数.当N=4时,在ξγ=xα和ξδλ0γ∫Ωu0<1/CGN的假设条件下,本文提出一种新的方法来建立适当初值条件下上述系统全局经典解的存在性和有界性,这一成果为进一步理解和探索更高维空间下系统解的行为提供了重要的理论基础.

Abstract

In this paper,we deal with the following attraction-repulsion chemotaxis system:{ut=△u-x▽·(u▽v)+ξV·(u▽w),x ∈ Ω,t>0,0=△v-βv+αu,x ∈ Ω,t>0,0=△w-δw+γu,x ∈ Ω,t>0,∂u/∂v=∂v/∂v=∂w/∂v=0,x∈∂Ω,t>0,u(x,0)=u0(x),x ∈ Ω,under homogenous Neumann boundary conditions in a smoothly bounded domain Ω C RN,where x,ξ,β,α,δ and γ are positive constants.Many previous works have established the existence of global bounded classical solutions for the case N ≤ 3,but leave an open question for the case N≥4.In this paper,for the case N=4,we develop a new method to establish the existence and boundedness of global classical solutions for suitable initial data under the assumption ξγ=xα and ξδλ0γ ∫Ω u0<1/CGN,where CGN and λ0 are some positive constants only depending on Q.

关键词

吸引-排斥/趋化系统/全局存在性/有界性

Key words

attraction-repulsion/chemotaxis system/global existence/boundedness

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出版年

2024
中国科学(数学)
中国科学院

中国科学(数学)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.221
ISSN:1674-7216
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