楊國翠,周見文,段勝忠**
(1.保山學(xué)院 數(shù)學(xué)學(xué)院,云南 保山678000;2.云南大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,云南 昆明650500)
考慮如下的Schr?dinger-Maxwell系統(tǒng):
其中λ >0 為常數(shù).
近年來,對Schr?dinger-Maxwell系統(tǒng)及相關(guān)系統(tǒng)解的存在性與多解性問題的研究受到學(xué)者們的普遍關(guān)注[1-10].系統(tǒng)(1)作為一個數(shù)理方程,有著豐富的數(shù)學(xué)物理背景,其解的存在性刻畫了一個非線性Schr?dinger方程和一個未知靜電場相互作用所產(chǎn)生的駐波,在量子電動力學(xué)中用于描述帶電粒子和電磁場的相互作用,同時在半導(dǎo)體理論以及等離子物理中也有應(yīng)用[1].
我們研究了系統(tǒng)(1)非平凡解的存在性與多解性,所得結(jié)果更具有一般性.本文的主要結(jié)果如下:
定理1假設(shè)條件(V′)和如下條件:
成立,則當(dāng)參數(shù)λ >0 充分大時,系統(tǒng)(1)至少有一個非平凡解.進(jìn)一步地,如果此時f(x,u)關(guān)于變元u是奇函數(shù),則系統(tǒng)(1)有無窮多對非平凡解.
注1在文獻(xiàn)[5]中,利用Ambrosetti-Rabinowitz假設(shè)條件:
作者得到了系統(tǒng)(1)無窮多個高能量解的存在性.這一類型的條件目前廣泛應(yīng)用于利用變分方法來研究非線性方程(組)解的存在性與多解性問題的相關(guān)文獻(xiàn)中,它的主要作用在于保證能量泛函(PS)序列的有界性.此時,定理1中對非線性項(xiàng)所使用的假設(shè)條件要更為一般.事實(shí)上,如果f滿足條件 (f1),(f2)和(fAR),則類似于文獻(xiàn)[12]中引理2.2的證明可知條件(f3)和(f4)成立.
引理1[7]函數(shù)φu具有如下性質(zhì):
(1)映射u→φu:Eλ→D1,2(R3)有界;
(2)映射u→ φu:Eλ→D1,2(R3)連續(xù);
(3)如果un→u, 則φun→弱φu.
引理2[12]如果un?u, 則通過選取子列,存在一個序列un→u, 使當(dāng)n→∞ 時,有
進(jìn)一步地,如果{un}是一個(PS)c序列,則I(un-vn)→c-I(u),I′(un-vn)→0.
引理3假設(shè)條件(V′),(K), (f1)~(f4)成立,則泛函I的(PS)c序列有界.
即
并且
并且
由(13),(14)式可知
r>0 ?u∈~EBr(0)I(u)<0e∈Eλ‖e‖Eλ>ρI(e)<0.
從而存在充分大的 ,使 , .即存在 : ,使得
顯然I(0)=0.利用文獻(xiàn)[13]中的定理2.2可知I有一個臨界值 η≥α,系統(tǒng)(1)在Eλ中有一個非平凡解.進(jìn)一步,如果f(x,u)是關(guān)于變量u的奇函數(shù),則I(u)是關(guān)于u的偶泛函,利用文獻(xiàn)[13]中的定理9.12可知系統(tǒng)(1)有無窮多對非平凡解.證畢.