Регулярность решений квазилинейных эллиптических систем высокого порядка
С. И. Челкак г. Ленинград
Аннотация:
Внутри ограниченной области
$\Omega\subset R^m$ (
$m\ge2$) рассматривается первая краевая задача для системы вида
\[
\sum_{0\le|\alpha|,|\beta|\le l}(-1)^{|\alpha|}D^\alpha a_\alpha(x;u,…,D^\beta u)=0,\quad x\in\Omega,\quad u\in R^N,
\tag{1}
\]
при некоторых естественных условиях гладкости функций
$a_\alpha(x;p_0,\dots,p_\beta)$. Система (1) предполагается эллиптической с ограниченными нелинейностями, т.е. для любого вектора
$\xi$ и любых
$x\in\overline\Omega$ и
$p_\beta$ считаются выполненными неравенства
\[
\nu|\xi|^2\ge(A\xi,\xi)\ge\mu|\xi|^2, A=\{\partial a_\alpha^{(l)}/\partial p_\beta^{(k)}\},\quad\nu,\mu>0.
\tag{2}
\]
Доказана следующая теорема: если при
$l=2l_1$ $K[(1+(m-2)/(m+1))(m^2-3m+3)]^{l_1/2}<1$, а при
$l=2l_1+1$ $K[(1+(m-2)/(m+1))(m^2-3m+3)]^{l_1/2}[1+(m-2)^2/(m-1)]^{1/2}<1$, то обобщенное решение первой краевой задачи для системы (1) при условии (2) будет иметь гёльдеровы производные до порядка
$l-1$ включительно в любой внутренней подобласти
$\Omega'\subset\Omega$.
Здесь
$$
K=\begin{cases}
[(\Lambda-\lambda)^2+4\sigma]^{1/2}/(\Lambda+\lambda),&
\sigma\le((\Lambda-\lambda)/2)\lambda;\\
[\sigma/(\sigma+\lambda^2)]^{1/2},&\sigma\ge((\Lambda-\lambda)/2)\lambda,
\end{cases}
$$
$\lambda=\inf\lambda_i$,
$\Lambda=\sup\lambda_i$,
$\lambda_i$ – собственные числа симметрической части
$A^+$ матрицы
$A$,
$\sigma\ge0$ – верхняя граница собственных чисел матрицы
$A^+A^--A^-A^+-(A^-)^2$,
$A^-=A-A^+$.
Получены также условия сходимости к решению изучаемой задачи некоторого итерационного процесса. Библ. 9.
УДК:
517.456
Поступила: 10.03.1983