O некоторых свойствах решений квазилинейных вырождающихся уравнений

Для квазілінійних рівнянь div A(x, u, ∇u) = 0 з виродженням ω(x) із Ap -класу Маккенхаупта доведено нерівність Гарнака, оцінку норми Гельдера і достатню ознаку регулярності межових точок типу Вінера. For quasilinear equations div A(x, u, ∇u) = 0 with degeneracy ω(x) of the Muckenhoupt A p -class, we...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Український математичний журнал
Дата:2008
Автори: Мамедов, Ф.И., Аманов, Р.А.
Формат: Стаття
Мова:Російська
Опубліковано: Інститут математики НАН України 2008
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/164694
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:O некоторых свойствах решений квазилинейных вырождающихся уравнений / Ф.И. Мамедов, Р.А. Аманов // Український математичний журнал. — 2008. — Т. 60, № 7. — С. 918–936. — Бібліогр.: 20 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860161572910923776
author Мамедов, Ф.И.
Аманов, Р.А.
author_facet Мамедов, Ф.И.
Аманов, Р.А.
citation_txt O некоторых свойствах решений квазилинейных вырождающихся уравнений / Ф.И. Мамедов, Р.А. Аманов // Український математичний журнал. — 2008. — Т. 60, № 7. — С. 918–936. — Бібліогр.: 20 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Український математичний журнал
description Для квазілінійних рівнянь div A(x, u, ∇u) = 0 з виродженням ω(x) із Ap -класу Маккенхаупта доведено нерівність Гарнака, оцінку норми Гельдера і достатню ознаку регулярності межових точок типу Вінера. For quasilinear equations div A(x, u, ∇u) = 0 with degeneracy ω(x) of the Muckenhoupt A p -class, we prove the Harnack inequality, an estimate for the Hölder norm, and a sufficient criterion for the regularity of boundary points of the Wiener type.
first_indexed 2025-12-07T17:55:11Z
format Article
fulltext UDK 517.946 F. Y. Mamedov, R. A. Amanov (Yn-t matematyky y mexanyky NAN AzerbajdΩana, Baku) O NEKOTORÁX SVOJSTVAX REÍENYJ KVAZYLYNEJNÁX VÁROÛDAGWYXSQ URAVNENYJ For the quasilinear equations div ( , , )A x u u∇ = 0 with degeneracy ω( )x from the Muckenhaupt Ap- class, we prove the Harnack inequality, an estimate of the Hölder norm, and a sufficient test for the regularity of boundary points of the Wiener type. Dlq kvazilinijnyx rivnqn\ div ( , , )A x u u∇ = 0 z vyrodΩennqm ω( )x iz Ap-klasu Makkenxaupta dovedeno nerivnist\ Harnaka, ocinku normy Hel\dera i dostatng oznaku rehulqrnosti meΩovyx toçok typu Vinera. 1. Vvedenye. V dannoj stat\e dokazan¥ neravenstvo Harnaka, ocenka norm¥ Hel\dera y dostatoçn¥j pryznak rehulqrnosty hranyçn¥x toçek dlq v¥roΩda- gwyxsq kvazylynejn¥x uravnenyj vyda div ( , , ) =A x u u∇ 0 . (1) V sluçae lynejn¥x yly kvazylynejn¥x uravnenyj bez v¥roΩdenyq πty vopros¥ dostatoçno xoroßo yzuçen¥ v rabotax [1 – 5] (sm. takΩe obzorn¥e stat\y [6 – 8]). Pry dokazatel\stve neravenstva Harnaka m¥ budem sledovat\ ydeqm mono- hrafyy [9] (a takΩe [6]), v kotoroj prymenqetsq lemma vozrastanyq poloΩy- tel\n¥x reßenyj uravnenyj (1) v uzkyx oblastqx. V nastoqwej stat\e takaq lemma dokaz¥vaetsq dlq uravnenyj (1), v¥roΩdagwyxsq s Ap -uslovyem Mak- kenxaupta ω ∈ Ap , 1 ≤ p < ∞ : sup Q Q p Q p p n Q d x Q dx A ⊂ − ′ − ∫ ∫             = < ∞ R 1 1 1 1 ω ω . (2) Zdes\ Q — proyzvol\n¥j ßar v R n , Q — eho mera Lebeha, p′ — so- prqΩennoe çyslo k 1 < p < ∞, 1 p + 1 ′p = 1, p′ = 1 pry p = ∞, p′ = ∞ pry p = 1, v¥raΩenye ω1 1 − ′ − ∫( )p Q p d x ymeet sm¥sl ess sup Q ω−1 pry p = 1. Pust\ D — ohranyçennaq oblast\ v R n , n ≥ 1, Lip( )D — prostranstvo lypßycevo neprer¥vn¥x v D funkcyj, Lip0 ( )D — lynejnoe podmnoΩestvo Lip( )D funkcyj s kompaktn¥m nosytelem v D, ω : Rn → 0, ∞[ ] — lokal\no yntehryruemaq funkcyq, ω1 1 − ′ ∈p L , loc pry 1 < p < ∞, ω− ∞∈1 L , loc pry p = 1. Oboznaçym çerez ˜ ( )W Dpω 1 prostranstvo funkcyj u L Dp∈ ω( ) , ymegwyx v D proyzvodn¥e ux j{ }, j = 1, 2, … , n, v sm¥sle teoryy raspredelenyj yz L Dpω( ), nadelennoe normoj u u uW D L D L Dp p p ˜ ( ) ( ) ( )ω ω ω 1 = + ∇ , (3) hde u L Dpω ( ) = u dxp D p ω∫( )1/ , ∇u L Dpω ( ) = ∇( )∫ u dxp D p ω 1/ , ∇u = ∂ ∂ u x1   , ∂ ∂ ∂ ∂ u x u xn2 , ,…   . © F. Y. MAMEDOV, R. A. AMANOV, 2008 918 ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 O NEKOTORÁX SVOJSTVAX REÍENYJ KVAZYLYNEJNÁX VÁROÛDAGWYXSQ … 919 Çerez sup D u inf D u    budem oboznaçat\ ess sup D u ess inf D u     funkcyy u v D; χE oboznaçaet xarakterystyçeskug funkcyg mnoΩestva E. Zam¥kanye Lip( )D Lip0 ( )D( ) otnosytel\no norm¥ (3) oboznaçym çerez W Dpω 1 ( ) °( )W Dpω 1 ( ) . Esly u Dj ∈Lip( ), u uj W Dp − ω 1 ( ) → 0, to { }uj naz¥vaetsq approksymyrugwej posledovatel\nost\g dlq u W Dp∈ ω 1 ( ) . Prostranstva ˜ ( )W Dpω 1 , W Dpω 1 ( ), °W Dpω 1 ( ) qvlqgtsq poln¥my refleksyvn¥my pry ω , ω1− ′p ∈ L1, loc , 1 < p < ∞ (sm. [10]). Zametym, çto v sluçae ω ∈ Ap , 1 < p < ∞, ˜ ( )W Dpω 1 = W Dpω 1 ( ) (sm. [11, 12]). V dal\nejßem budem yspol\zovat\ neravenstvo Soboleva u x dx CR Q u x dxpn Q pn R x n p p Q p R x R x ( ) ( ) ( ) / / / ′ ′ ∫ ∫         ≤ ( ) ∇         ω ω ω 0 0 1 1 1 0 , p ≥ 1, (4) u QR x∈ ( )Lip0 0 s vesom ω, udovletvorqgwym uslovyg (2), hde C = C n p Ap p n( , ) 1 1 1+    , C n p( , ) > 0 zavysyt ot n, p; QR x0 — ßar radyusa R > 0 s centrom v toçke x n 0 ∈R , ω QR x0( ) = ω dx QR x0∫ . Neravenstvo (4) lehko v¥vodytsq yz obwyx veso- v¥x rezul\tatov otnosytel\no neravenstva typa Soboleva [13] (teorema 5) (sm. takΩe [14]) v sluçae Ap -vesov. Yz neravenstva (4) dlq funkcyj u QR x∈ ( )Lip0 0 sleduet eho v¥polnenye takΩe dlq u ∈ � W Qp R x ω 1 0( ). Dejstvytel\no, pust\ { }uj approksymyruet u, tohda dlq nekotoroj podposledovatel\nosty ujk{ } ujk → → u poçty vsgdu na QR x0 y lim j j L Q k k p R xu →∞ ( )∇ ω 0 = ∇ ( )u L Qp R x ω 0 < ∞ . Prymenqq teoremu Fatu y perexodq k predelu v neravenstve (4), dlq ujk{ } poluçaem ne- ravenstvo (4) v sluçae u ∈ � W Dpω 1 ( ). Pust\ a ∈R 1 , E ⊂ D — podmnoΩestvo D, u ∈ L Dpω( ). Budem hovoryt\, çto u x( ) ≥ a u x a( ) ≤( ) poçty vsgdu na mnoΩestve E, esly mes E u x a∩ ( ) <{ } = 0 mes E u x a∩ ( ) >{ } =( )0 . Pust\ a ∈R 1 , E ⊂ D . Budem hovoryt\, çto u x( ) ≥ a u x a( ) ≤( ) na E v sm¥sle W Dpω 1 ( ), esly u xj ( ) ≥ a u x aj ( ) ≤( ) na E dlq nekotoroj approksymyrugwej posledovatel\nosty { }uj . Dlq u ∈ W Dpω 1 ( ), z ∈ W Dpω 1 ( ) budem hovoryt\, çto z ≥ u (z ≤ u ) na E ⊂ D v sm¥sle W Dpω 1 ( ), esly z j ≥ uj z uj j≤( ) na E dlq sootvetstvugwyx approksymyrugwyx posle- dovatel\nostej. ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 920 F. Y. MAMEDOV, R. A. AMANOV Dlq p ≥ 1, k ∈R 1, u ∈ W Dpω 1 ( ) poloΩym u k{ } = max ( ),u x k{ } . Tohda ymeet mesto u k{ } ∈ W Dpω 1 ( ). Dejstvytel\no, pust\ uj ∈ Lip D( ) approksymyruet u, u uj W Dp − ω 1 ( ) → 0. PokaΩem, çto uj k { } → u k{ } v W Dpω 1 ( ) syl\no. V¥berem yz { }uj podposledovatel\nost\ (dlq kotoroj ostavlqem to Ωe samoe obozna- çenye) takug, çto uj → u , ∇uj → ∇u poçty vsgdu v D. Oçevydno, uj k { } ∈ ∈ Lip D( ) , u k{ } = k + χu k u k> −( ) , uj k { } = k + χu k jj u k> −( ), otkuda uj k { } – – u k{ } = ( )u uj u kj − >χ + ( )u k− χ χu k u kj > >−( ). Tohda, prymenqq neravenstvo Mynkovskoho { } { } ( ) u uj k k L Dp − ω ≤ ≤ ( ) ( ) u uj u k L Dj p − >χ ω + ( ) ( ) u k u k u k L Dj p − −( )> >χ χ ω → 0 pry j → ∞ , tak kak u uj L Dp − ω ( ) → 0, ubeΩdaemsq, çto vtoroe slahaemoe stremytsq k nulg v sylu maΩorantnoj teorem¥ Lebeha ( χ χu k u kj > >→ poçty vsgdu v D ). Yz pryvodym¥x v¥ße predstavlenyj dlq uj k { } y u k{ } v¥vodym toΩdestvo ∇ − ∇ = ∇ − ∇ + ∇ −( )> > >{ } { } ( )u u u u uj k k j u k u k u kj j χ χ χ . Tohda, prymenqq teoremu Lebeha y uçyt¥vaq, çto ∇ − ∇u uj L Dpω ( ) → 0, polu- çaem ∇ − ∇{ } { } ( ) u uj k k L Dpω ≤ ≤ ∇ − ∇u uj L Dpω ( ) + χ χ ωu k u k p p D p j u dx> >− ∇    ∫ 1/ → 0. Takym obrazom, uj k { } → u k{ } syl\no v W Dpω 1 ( ). Pust\ { }uj approksymyruet u y dlq nekotoroj eho podposledovatel\nosty (dlq kotoroj ostavlqem to Ωe samoe oboznaçenye) ymeet mesto lim { } { } ( ) j j k k W D u u p→∞ − ω 1 = δ > 0. Tohda, povto- rqq pred¥duwye rassuΩdenyq, ubeΩdaemsq, çto yz πtoj podposledovatel\nos- ty moΩno v¥brat\ podposledovatel\nost\, dlq kotoroj (soxranqq oboznaçenye) spravedlyvo sootnoßenye lim { } { } ( )j j k k W D u u p→∞ − = ω 1 0 . Poluçennoe protyvoreçye dokaz¥vaet syl\nug v W Dpω 1 ( ) sxodymost\ uj k { } → → u k{ } dlq lgboj approksymyrugwej posledovatel\nosty { }uj → u, çto y trebovalos\ dokazat\. Zameçanye 1. PrynadleΩnost\ u k{ } prostranstvu W Dpω 1 ( ) v [2], a takΩe v [1], pokazana yz druhyx soobraΩenyj, hde suwestvenno yspol\zuetsq slabaq kompaktnost\ ohranyçennoho v W Dpω 1 ( ) mnoΩestva, çto naklad¥vaet dopolny- tel\noe trebovanye p > 1. V [1, s.S75] otmeçeno, çto uj k { } sxodytsq k u k{ } v W Dpω 1 ( ) syl\no. Pryvedennoe v¥ße prqmoe dokazatel\stvo πtoho utverΩdenyq ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 O NEKOTORÁX SVOJSTVAX REÍENYJ KVAZYLYNEJNÁX VÁROÛDAGWYXSQ … 921 verno y v sluçae p = 1 (druhoe dokazatel\stvo sm. v [15, s.S82]). Blyzkye rassuΩdenyq pokaz¥vagt, çto esly u ∈ W Dpω 1 ( ), u x( ) ≤ k, k ∈R 1 , na ∂D v sm¥sle W Dpω 1 ( ), to uk = u x k( ){ } – k prynadleΩyt � W Dpω 1 ( ). Esly u ∈ W Dpω 1 ( ), z ∈ W Dpω 1 ( ) y z ≥ u na ∂ D v sm¥sle W Dpω 1 ( ), to ( )u z− + = = max ( ) ( ),u x z x−{ }0 prynadleΩyt � W Dpω 1 ( ). Pust\ A = A xj ( , , )ξ η{ }, j = 1, 2, … , n, — yzmerymaq funkcyq na R n × R 1 × R n → R n , udovletvorqgwaq uslovyqm Karateodory po x ∈ D y ( , )ξ η ∈ R 1 × Rn , t.Se. A( , , )⋅ ξ η — yzmery- maq funkcyq v D dlq kaΩdoho ξ ∈ R 1 , η ∈ R n y A x( , , )⋅ ⋅ neprer¥vna v R 1 × × Rn dlq poçty vsex x ∈ D. V¥polnqgtsq takΩe sledugwye uslovyq rosta: A x x p( , , ) ( )ξ η η ω η≥ , (5) A x x p( , , ) ( )ξ η λω η≤ −1 , λ ∈ ∞[ , )1 , (6) A x A x( , , ) ( , , )ξ η ξ η− = − . (7) Budem hovoryt\, çto u ∈ W Dpω 1 ( ) qvlqetsq subreßenyem (superreßenyem) uravnenyq (1) v D, esly A x u u dx D ( , , )∇ ∇ ≤∫ ϕ 0 ( ≥ 0) ∀ϕ ∈ � W Dpω 1 ( ), ϕ ≥ 0. (8) Funkcyg u ∈ W Dpω 1 ( ) budem naz¥vat\ reßenyem uravnenyq (1) v D, esly A x u u dx D ( , , )∇ ∇ =∫ ϕ 0 ∀ϕ ∈ � W Dpω 1 ( ). (9) 2. Neravenstvo Harnaka y ocenka norm¥ Hel\dera. Lemma 1. Pust\ 1 ≤ p < ∞, ω ∈ Ap , D — oblast\ v QR x0 , ymegwaq pre- del\n¥e toçky na sfere SR x0 y peresekagwaq ßar QR x /2 0 . PredpoloΩym, çto u ∈ W Dpω 1 ( ) — poloΩytel\noe ohranyçennoe subreßenye uravnenyq (1), obra- wagweesq v nul\ v sm¥sle W Dpω 1 ( ) na çasty Γ hranyc¥ oblasty D, leΩa- wej stroho vnutry ßara QR x0 , y v¥polnen¥ uslovyq (5) – (7). Tohda dlq lg- boho A > 0 najdetsq postoqnnaq δ > 0, zavysqwaq ot n , p , λ , Ap y A , takaq, çto pry D Rn< δ (10) v¥polnqetsq neravenstvo sup sup / D D Q u A u R x ≥ ∩ 2 0 . (11) Dokazatel\stvo. Pust\ u x( ) ≤ M (M > 0) na SR x0 ∩ D v sm¥sle W Dpω 1 ( ). Oboznaçym z x( ) = u x M( ) −( )+ξ , ξ = 4 3 1 4 0 2 2 x x R − −     + . Pust\ k ∈ 0, sup D z( ], poloΩym zk = z x k( ){ } – k, Dk = x D z x k∈ >{ }: ( ) . Oçevydno, Dk ⊂ D ∩ QR x0 y, kak otmeçeno v¥ße, zk ∈ � W Qp R x ω 1 0( ), zk ≥ 0. Polahaq v (8) ϕ = zk , poluçaem A x u u z dx Dk ( , , )∇ ∇ ≤∫ 0 , ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 922 F. Y. MAMEDOV, R. A. AMANOV yly, çto to Ωe samoe, A u M dx Dk ( )∇ − ∇∫ ξ ≤ 0. Otsgda s uçetom (5), (6) ymeem ω λ ω∇ ≤ ∇∫ ∫ −u dx M R u dxp D p Dk k 3 1 . Prymenqq neravenstvo Hel\dera, naxodym ω λ ω∇ ≤    ∫ ∫u dx M R dxp D p p Dk k ( )3 . (12) Zametym, çto ∇z ≤ ∇u + 3M R v Dk . Tohda v sylu neravenstva ( )a b p+ ≤ ≤ 2 1p p pa b− +( ), a ≥ 0, b ≥ 0, 1 ≤ p < ∞, ymeem ∇z p ≤ 2 31p p p p u M R − ∇ +         . Poπtomu yz (12) poluçaem ∇ ≤    ∫ ∫z dx C M R dxk p Q p D R x k ω ω 0 1 , C p p p 1 13 2 1= +− ( )λ . Prymenqq neravenstvo (4) k levoj çasty, s pomow\g neravenstva Hel\dera na- xodym z d xk QR x ω 0 ∫ = z dxk Dk ω∫ ≤ z dx dxk pn D pn D pn k k ′ ′ − ′ ∫ ∫            ω ω 1 1 1/ / ≤ ≤ CC M Q dx p R x pn D n p k 1 1 1 1 1 0 / / / ( )ω ω ( )      ∫ + , otkuda poluçaem z dx C M Q dxk D R x pn D n p k k ω ω ω∫ ∫≤ ( )       + ( ) / / 0 1 1 1 , hde C > 0 zavysyt ot n, p, λ, Ap . Polahaq β( )k = ωz dxkDk ∫ , ymeem ′β ( )k = = – ω dx Dk ∫ . Tohda β ω β( ) ( ) ( )/ /k CM Q k R x pn np≤ ( ) − ′( ) + 0 1 1 1 . (13) Reßaq dyfferencyal\noe neravenstvo s uçetom β(sup ) ′D z = 0, naxodym sup ( ) ( ) ( )/ /( ) /( ) ′ + +≤ + ( )        D R x pn np np npz C np M Q 2 1 1 1 11 0 0ω β , hde ′D = x D z x∈ >{ }: ( ) 0 , C2 = C np np/( )+1 , otkuda s pomow\g (13) poluçaem sup ( ) ( ) / ′ ≤ ′   D R x np z CM D Q ω ω 0 1 , ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 O NEKOTORÁX SVOJSTVAX REÍENYJ KVAZYLYNEJNÁX VÁROÛDAGWYXSQ … 923 tak kak C C Cnp 2 1 1/( )+ = . Uçyt¥vaq, çto sup /D QR x u ∩ 2 0 = sup /D QR x z ∩ 2 0 ≤ sup ′D z , ymeem sup ( ) /D QR x u x ∩ 2 0 ≤ C M D QR x n p 3 0 ′      ε / , tak kak yz ω ∈ Ap sleduet, çto ω ∈ ∞A y su- westvugt C y ε > 0 takye, çto ω ω ( ) ( ) E Q ≤ C E Q     ε dlq lgb¥x Q n⊂ R , E Q⊂ . V sylu toho, çto ′ ⊂D D, poluçaem sup /D QR x u ∩ 2 0 ≤ C M D Rn n p 3     ε , hde C3 > 0, ε > > 0 zavysqt ot n, p, λ, Ap . S uçetom uslovyq (10), v¥byraq δ > 0 yz so- otnoßenyq C n p 3δε / = 1 A , ymeem M A u x D QR x ≥ sup ( ) /∩ 2 0 , otkuda vsledstvye v¥bora M takoho, çto sup D u ≥ M, sleduet sup D u ≥ A u D QR x sup /∩ 2 0 . Lemma 1 dokazana. Zameçanye 2. Lemma 1 ostaetsq takΩe v syle dlq reßenyj u ∈ W Dpω 1 ( ) ∩ ∩ C D( ) uravnenyq (1), ravn¥x nulg na Γ. Lemma 2. Pust\ 1 ≤ p < ∞ , ω ∈ Ap , D QR x⊂ 0 — oblast\, ymegwaq pre- del\n¥e toçky na sfere SR x0 y soderΩawaq toçku x0 . PredpoloΩym, çto u ∈ W Dpω 1 ( ) — poloΩytel\noe ohranyçennoe subreßenye uravnenyq (1) v D , obrawagweesq v nul\ v sm¥sle W Dpω 1 ( ) na çasty Γ hranyc¥ oblasty D, leΩawej stroho vnutry ßara QR x0 , y v¥polnen¥ uslovyq (5) – (7). Tohda najdetsq postoqnnaq δ > 0, zavysqwaq ot n, p, λ, Ap , takaq, çto pry D Rn< δ ymeet mesto neravenstvo sup lim sup ( ) exp /( ) D Q n n u u x R Dx ≥          → − ε ε γ 0 1 1 0 , (14) hde γ > 0 zavysyt ot n, p, λ, Ap . Lemma 2 v¥vodytsq yz lemm¥ 1 po standartnoj sxeme [16] (§S4) s prymeneny- em pryncypa maksymuma (sm. nyΩe). Zameçanye 3. V uslovyqx lemm¥ 2 s uçetom zameçanyq 2 dlq reßenyj urav- nenyq (1) u ∈ W Dpω 1 ( ) ∩ C D( ) , ravn¥x nulg na Γ, v¥polnqetsq ocenka sup ( ) exp /( ) D n n u u x R D ≥           − 0 1 1 γ . Lemma 3 (pryncyp maksymuma). Pust\ D — ohranyçennaq oblast\, u ∈ ∈ W Dpω 1 ( ) — subreßenye (superreßenye) uravnenyq (1) v D y v¥polnen¥ uslovyq (5) – (7). Tohda esly u x M( ) ≤ u x M( ) ≥( ) na ∂D v sm¥sle W Dpω 1 ( ), ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 924 F. Y. MAMEDOV, R. A. AMANOV to u x M( ) ≤ u x M( ) ≥( ) poçty vsgdu v D. Dokazatel\stvo. PoloΩym ′D = x D u x M∈ ≥{ }: ( ) , ϕ = max ( ) ,u x M−{ }0 — probnaq funkcyq dlq (8). Tohda ϕ ∈ � W Dpω 1 ( ), ϕ ≥ 0 y A d x D ∇ ′ ∫ ϕ ≤ 0, t.Se. A ud x D ∇ ′ ∫ ≤ 0 y ∇u ≡ 0 poçty vsgdu v ′D , otkuda v sylu neravenstvaS(4) sle- duet, çto u ≡ M poçty vsgdu v ′D . Vtoraq çast\ lemm¥ 3 dokaz¥vaetsq ana- lohyçno. Lemma 4. Pust\ 1 < p < ∞ , ω ∈ Ap y oblast\ D , raspoloΩennaq v ßare QR x0 , peresekaet ßar QR x / 4 0 y ymeet predel\n¥e toçky na SR x0 . PredpoloΩym, çto Γ — çast\ hranyc¥ D, leΩawaq stroho vnutry ßara QR x0 , u ∈ W Dpω 1 ( ) — poloΩytel\noe ohranyçennoe subreßenye uravnenyq (1), obrawagweesq v nul\ na Γ v sm¥sle W Dpω 1 ( ), y v¥polnqgtsq uslovyq (5) – (7), sup /D QR x u ∩ 4 0 = m, D2 — mnoΩestvo Q DR x / \2 0 , a D1 — mnoΩestvo x D QR x∈{ ∩ /2 0 : 0 < u x( ) < < m 2} , D0 = x D Q u x m R x∈ ≥{ }∩ / : ( )2 0 2 . Tohda dlq lgb¥x A > 0, 0 < σ < 2−n n nσ / najdetsq takaq postoqnnaq ε > > 0, zavysqwaq ot n, p, λ, Ap , A y σ, çto yz neravenstv D1 < εRn , D0 > σRn, D2 > σRn sleduet, çto sup D u Am≥ . Dokazatel\stvo. Pust\ uj approksymyruet u, uj = 0 na D2 . Dlq neko- toroj podposledovatel\nosty, dlq kotoroj soxranqetsq preΩnee oboznaçenye, sxodymost\ uj → u, ∇uj → ∇u budet ravnomernoj vne nekotoroho otkr¥toho mnoΩestva Dδ nelynejnoj emkosty capp Dω δ( ) < δ, δ > 0 — proyzvol\noe çyslo (sm. [17, s.S300], opredelenye nelynejnoj emkosty v (29)). Tohda (n – 1)- mernug meru Xausdorfa hranyc¥ ∂Dδ , sovpadagwug s nelynejnoj emkost\g mnoΩestva Dδ pry p = 1, ω ≡ 1 (sm. [17, s.S97]), takΩe moΩno sçytat\ proyz- vol\no maloj. Pust\ δ < σRn 2 takoe, çto u uj − < m 4 v D D\ δ pry j ≥ j0 . Tohda ∇∫ u dx D1 ≥ ∇∫ u dx D D1 \ δ ≥ 1 2 1 ∇∫ u dxj D D\ δ ≥ ≥ 1 2 1 2 0 4 0mesn R x j m x D D Q u x t dt− ∈ ={ }∫ ( \ ) : ( )/ / δ ∩ ≥ ≥ m Rn n n n8 1( )( )/σ β− ≥ m Rn n n n 8 1 1β σ( )/− − . (15) Zdes\ yspol\zovano to, çto v ßare QR x /2 0 poverxnost\ {x ∈ ( \ )D Dδ ∩ QR x /2 0 : u xj ( ) = t, t ∈ ( , / )0 4m } otdelqet mnoΩestvo D2 ot mnoΩestva D D0 \ δ, mera Lebeha kaΩdoho yz kotor¥x bol\ße yly ravna σRn . Poπtomu dlq πtoj poverx- nosty ymeet mesto yzoperymetryçeskoe neravenstvo ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 O NEKOTORÁX SVOJSTVAX REÍENYJ KVAZYLYNEJNÁX VÁROÛDAGWYXSQ … 925 mesn R x jx D D Q u x t t m− ∈ = ∈( ){ }1 2 0 0 4( \ ) : ( ) , , //δ ∩ ≥ ≥ β σn n n nR( )( )/−1 = β σn n n nR( )/− −1 1 (sm. [9, s.S258]). Krome toho, b¥la uçtena proyzvol\nost\ δ y prymenena for- mula Federera (sm. [17, s.S40]), yz kotoroj sleduet, çto ∇ ≥ ∈ ={ }∫ ∫ −u dx x D D Q u x t dtj D D n R x j m 1 0 1 2 0 4 \ / / ( \ ) : ( ) δ δmes ∩ . Sohlasno neravenstvu Hel\dera ymeem ∇ ≤ ∇            ∫ ∫ ∫ − ′ ′ u dx u dx dx D p D p p D p 1 1 1 1 1 1 ω ω / / v sylu ω1− ′p ∈ Ap′ ⊂ A∞ y D1 ⊂ D ∩ QR x /2 0 , otkuda sleduet, çto ∇ ≤               ∇        ∫ ∫ ∫ ′ − ′ ′ u dx C D Q dx u dx D R x p p Q p p D Q p R x R x 1 0 2 1 1 1 1 0 0 δ ω ω / / / /∩ , (16) hde C, δ > 0 zavysqt ot uslovyq (2). Pust\ 0 ≤ η( )t ≤ 1 — dyfferencyruemaq funkcyq, η( )t ≡ 1 pry t ∈ 0 1 2 ,    , η( )t ≡ 0 pry t ≥ 1, ′η ≤ C0 . PoloΩym ϕ = u x x x R p ( ) η −        0 v (8) v kaçestve probnoj funkcyy. Tohda A u pA u dxp p D ∇ + ∇( )−∫ η η η 1 ≤ 0, otkuda sleduet, çto D p pu dx∫ ∇ω η ≤ p u dx D pλ ω η η η∫ ∇ ∇( ) −1 . V sylu neravenstva Hel\dera v¥vodym ω η λ ω∇ ≤ ∇∫ ∫u dx p u u dxp p D p p p D ( ) , poπtomu ω λ ω∇ ≤         ( )∫ u dx p C R u Qp D Q p D p R x R x∩ 0 0 0sup . (17) S uçetom uslovyq D1 < εRn yz (15) – (17) poluçaem sup / / D n n n n p R x p Q p p u mR p C C Q dx R x ≥ ( )               − ′ − ′ − − ∫σ β λ ε ω ωδ 1 0 1 1 1 8 0 0 . (18) Yz (18) s uçetom uslovyq ω ∈ Ap sleduet, çto sup / / D n n p p n p n u A n CC p m≥ − − ′ σ β λ ε σδ 1 1 0 8 , σn nS R= ( ) . (19) Ostalos\ v¥brat\ v (19) postoqnnug ε > 0 tak, çtob¥ ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 926 F. Y. MAMEDOV, R. A. AMANOV σ β σ λ εδ n n p p n n p A n CC p A − − − ′ = 1 1 1 0 8 / / , tohda sup D u Am≥ . Lemma 4 dokazana. Lemma 5. Pust\ 1 < p < ∞, ω ∈ Ap , D — oblast\, leΩawaq v ßare QR x0 , peresekagwaq ßar QR x / 4 0 y ymegwaq predel\n¥e toçky na sfere SR x0 . Pred- poloΩym, çto Γ — ta çast\ hranyc¥ D, kotoraq raspoloΩena stroho vnut- ry ßara QR x0 , u ∈ W Dpω 1 ( ) — poloΩytel\noe ohranyçennoe reßenye uravnenyq (1) v D , obrawagweesq v nul\ na Γ v sm¥sle W Dpω 1 ( ), y v¥polnqgtsq uslo- vyq (5) – (7). PoloΩym H = Q DR x / \4 0 . Tohda dlq lgboho τ ∈ ( , / )0 2 2− n n nσ suwestvuet γ > 0 takoe, çto yz uslovyq H > τ Rn sleduet, çto sup ( ) sup / D D Q u u R x ≥ +1 4 0 γ ∩ , hde γ > 0 — konstanta, zavysqwaq ot n, p, λ, Ap , τ. Lemma 5 v¥vodytsq yz lemm 1, 4 po standartnoj sxeme [9, s.S143] (s prymene- nyem lemm¥ 3). Teorema 1. Pust\ 1 < p < ∞, ω ∈ Ap y v ßare QR x0 opredeleno poloΩy- tel\noe ohranyçennoe reßenye u W Qp R x∈ ( )ω 1 0 uravnenyq (1), dlq kotoroho v¥- polnqgtsq uslovyq (5) – (7). Tohda suwestvuet konstanta C > 0, zavysqwaq ot n, p, λ, Ap , takaq, çto sup inf / / / Q Q R x R x u u C 4 0 2 0 ≤ . (20) Teorema 1 v¥vodytsq yz lemm 1, 5 po standartnoj sxeme [6, s.S115]. Teorema 2. Pust\ 1 < p < ∞ , ω ∈ Ap , u ∈ W Dpω 1 ( ), — ohranyçennoe reßenye uravnenyq (1), dlq kotoroho v¥polnqgtsq uslovyq (5) – (7). Tohda dlq poçty vsex x, ′x yz Dρ = { x D∈ : dist x R Dn, \( ) ≥ ρ} ymeet mesto ocenka u x u x C x x( ) ( )− ′ ≤ − ′ α , hde 0 < α ≤ 1 zavysyt ot n, p, λ, Ap , a C > 0 — ewe y ot ρ > 0. Dokazatel\stvo. Oboznaçym mR x0 = inf QR x u 0 , MR x0 = sup QR x u 0 , osc QR x u 0 = MR x0 – – mR x0 , R > 0. Prymenqq neravenstvo Harnaka dlq lgboho ßara Q DR x 2 0 ⊂ y funkcyj v = u – m R x 2 0 , w = M R x 2 0 – u, ymeem M m C m mR x R x R x R x0 0 0 0 2 2− ≤ −( ) , M m C M MR x R x R x R x 2 2 0 0 0 0− ≤ −( ). M¥ vprave prymenyt\ neravenstvo Harnaka k funkcyqm v, w, tak kak dlq nyx poluçagtsq uravnenyq vyda (1) s temy Ωe postoqnn¥my, çto y dlq reßenyq u x( ) v uslovyqx (5) – (7). Uçyt¥vaq poslednye neravenstva, poluçaem ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 O NEKOTORÁX SVOJSTVAX REÍENYJ KVAZYLYNEJNÁX VÁROÛDAGWYXSQ … 927 osc osc Q QR x R x u C C u 2 0 0 1 1 ≥ + − , (21) hde C > 0 — konstanta neravenstva Harnaka (ne zavysyt ot u). Mnohokratnoe prymenenye ocenky (21) dokaz¥vaet teoremu 2 (sm., naprymer, [9, s.S59]). 3. Dostatoçn¥j pryznak rehulqrnosty hranyçn¥x toçek. Dlq prostot¥ yzloΩenyq v πtom punkte ohranyçymsq uravnenyqmy vyda (1) s funkcyqmy A = = A xj ( , )η{ }, j = 1, 2, … , n, ne zavysqwymy ot ξ (reßenyq), otnosytel\no koto- r¥x budem predpolahat\ yzmerymost\ po x D∈ dlq lgboho η ∈R n dlq poçty vsex x — neprer¥vnost\ po η ∈R n , sçytat\, çto v¥polnen¥ uslovyq (5) – (7) y A x p A x q p q( , ) ( , ) ( )−( ) − > 0 (22) pry p ≠ q, p n∈R , q n∈R dlq poçty vsex x D∈ . Suwestvovanye y edynstvennost\. Lemma 6. Pust\ D — ohranyçennaq oblast\ v R n , V = � W Dpω 1 ( ), V ′ — so- prqΩennoe prostranstvo k V, φ ∈ W Dpω 1 ( ), f V∈ ′ — zadann¥e funkcyy y v¥- polnqgtsq uslovyq p > 1, (5) – (7) y (22). Tohda suwestvuet edynstvennoe reßenye u ∈ W Dpω 1 ( ) uravnenyq − ∇ =div A x u f( , ) , (23) udovletvorqgwee uslovyg u – φ ∈ V. Dokazatel\stvo. PoloΩym z = u – φ. Tohda z V∈ , u = z + φ, ∇u = ∇z + + ∇φ, A x z dx f dx D D ( , )∇ + ∇ ∇ =∫ ∫φ ϕ ϕ ∀ ∈ϕ V . (24) Operator A1: V → V ′, dejstvugwyj po pravylu A z A x z dx D 1( ), ( , )ϕ φ ϕ= ∇ + ∇ ∇∫ ∀ ∈ϕ V , ymeet sledugwye svojstva. Ohranyçennost\. Po svojstvu (6) ymeem A z z dx zp D L D p L Dp p1 1 1( ), ( ) ( )ϕ λ φ ω ϕ λ φ ϕ ω ω ≤ ∇ + ∇ ∇ ≤ ∇ + ∇ ∇− −∫ , otkuda A z zV W D W D p p p1 1 1 1( ) ( ) ( )′ − ≤ +( )λ φ ω ω . Monotonnost\. Dlq lgb¥x z z≠ ˜ yz V v sylu uslovyq (22) v¥polnqetsq neravenstvo A z A z z z1 1( ) (˜), ˜− − = = A x z A x z z z dx D ( , ) ( , ˜ ) ( ˜ )∇ + ∇ − ∇ + ∇[ ] ∇ + ∇ − ∇ + ∇[ ]∫ φ φ φ φ > 0. Koπrcytyvnost\. Na osnovanyy svojstv (5), (6) y ε-neravenstva Koßy ab ≤ ≤ ε a p′ + C b p( )ε , a ≥ 0, b ≥ 0, ε > 0, ymeem ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 928 F. Y. MAMEDOV, R. A. AMANOV A z z A x z z dx C z dx C D p D W D p p 1 1 2 1( ), ( , ) ( ) = ∇ + ∇ ∇ ≥ ∇ −∫ ∫φ ω φ ω , hde C1 > 0, C2 > 0 ne zavysqt ot z, φ. Dalee, sohlasno neravenstvu (4) A z z C z C W D p W D p p p 1 3 21 1( ), ( ) ( ) ≥ − ω ω φ , otkuda A z z z V 1( ), → ∞ pry z V → ∞ . Semyneprer¥vnost\. Ustanovym neprer¥vnost\ v¥raΩenyq A z tz A x z t z dx D 1( ˜), ( , ˜ )+ = ∇ + ∇ + ∇ ∇∫ϕ φ ϕ po parametru t ∈R 1 , hde ϕ, z, z̃ prynadleΩat V. Pust\ tn → t0 . Po predpoloΩenyg funkcyy A x z t zj ( , ˜ )∇ + ∇ + ∇{ }φ , j = 1, 2, … , n, neprer¥vno zavysqt ot parametra t. Pod¥ntehral\noe v¥raΩenye ma- Ωoryruetsq yntehryruemoj funkcyej A x z t zn( , ˜ )∇ + ∇ + ∇ ∇φ ϕ ≤ λ φ ω ϕ∇ + ∇ + ∇ ∇−z t zn p˜ 1 ≤ ≤ 4 21 0 p p p p pz t z− ∇ + ∇ + ∇( )λ φ ω˜ pry n n≥ 0 . Poπtomu na osnovanyy maΩorantnoj teorem¥ Lebeha poluçaem A z t z A z t zn1 1 0( ˜), ( ˜),+ → +ϕ ϕ pry t tn → 0 . Teper\ posle toho, kak ustanovlen¥ yzloΩenn¥e v¥ße svojstva operatora A1: V → V ′, na osnove [18, s.S182] (teorema 2.1) (yly [19], hl.S2) poluçaem suwestvo- vanye reßenyq z V∈ zadaçy A z1( ) = f ∀ ∈ ′f V . Tohda u = z + φ budet reße- nyem zadaçy − ∇div A x u( , ) = f, u – φ ∈ V, u ∈ W Dpω 1 ( ). DokaΩem edynstvennost\. Pust\ u ∈ W Dpω 1 ( ), ũ ∈ W Dpω 1 ( ), — dva reßenyq pred¥duwej zadaçy. Tohda u – ũ ∈ V, poπtomu yz uravnenyq (23) sleduet A x u A x u u u dx D ( , ) ( , ˜) ( ˜)∇ − ∇[ ] ∇ − ∇ =∫ 0 . V sylu (22) otsgda v¥vodym, çto ∇ −( ˜)u u ≡ 0 poçty vsgdu v D, t.Se. u ≡ ũ poçty vsgdu v D v sylu neravenstva (4). Lemma dokazana. Lemma 7. Pust\ z ∈ W Dpω 1 ( ) — superreßenye, a u ∈ W Dpω 1 ( ) — subreße- nye uravnenyq (1) v D , pryçem z x( ) ≥ u x( ) na ∂D v sm¥sle W Dpω 1 ( ). Tohda z x( ) ≥ u x( ) poçty vsgdu v D. Dokazatel\stvo. PoloΩym D′ = { x D∈ : u x( ) ≥ z x( )}. Kak otmeçeno v¥- ße, ( )u z u z− ≥χ ∈ � W Dpω 1 ( ). Tohda A x u A x z u z dxu z D ( , ) ( , ) ( )∇ − ∇[ ] ∇ − ∇ ≤≥∫ χ 0 , otkuda ∇ −( )u z ≡ 0 poçty vsgdu v D ′ y, sledovatel\no, v sylu (4) u ≡ z poçty vsgdu v D ′. Lemma 7 dokazana. Lemma 8. Pust\ E ⊂ D — kompaktnoe podmnoΩestvo, u ∈ � W Dpω 1 ( ) — re- ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 O NEKOTORÁX SVOJSTVAX REÍENYJ KVAZYLYNEJNÁX VÁROÛDAGWYXSQ … 929 ßenye uravnenyq (1) v D E\ , u x( ) ≥ M na E ( )M > 0 . Tohda dlq approksy- myrugwej posledovatel\nosty u j{ } pry poçty vsex t ∈ 0, M j[ ] spravedlyvo ravenstvo t A x u n d A x u u dxj j j D j t j t j ( , ) ( , ) \ ∇ = ∇ ∇ +∫ ∫σ δ ∂Σ Σ , hde Σt j = { x D∈ : u xj ( ) > t }, n — normal\ k ∂ Σt j , napravlennaq v storonu E, M j = min ( ) x E ju x ∈ , δ j → 0 pry j → ∞. Dokazatel\stvo. V¥berem probnug funkcyg ϕ = g uh j , hde pry gh = = t u h j− pry t – h < u j < t, gh = 1 pry u j ≤ t – h, gh = 0 pry u j ≥ t. Tohda ϕ ∈ � W D Epω 1 ( \ ) y yz (9) poluçym δ j – 1 h A u u u dxj j j t h u tj ( , )⋅ ∇ ∇ ⋅ − < < ∫ + + A u u g dxj j h u tj ( , )⋅ ∇ ∇ < ∫ = 0, h > 0 . (25) ∏to sleduet yz toho, çto u — reßenye uravnenyq (1), u j{ } — approksymyrug- waq posledovatel\nost\ dlq neho, t.Se. − ∇ ∇ =∫ A x u dxj D E j( , ) \ ϕ δ , hde δ j → 0 pry j → ∞ dlq lgboho ϕ ∈ � W D Epω 1 ( \ ) . ∏to sleduet yz teorem¥ Vytaly v sylu toho, çto u j → u, ∇u j → ∇u poçty vsgdu v D E\ y yntehral¥ A x u dxj D E ( , ) \ ∇ ∇∫ ϕ ravnostepenno absolgtno neprer¥vn¥, t.Se. dlq lgboho ε > 0 suwestvuet η > 0 takoe, çto dlq lgboho mnoΩestva V ⊂ D E\ , V < < η, v¥polneno neravenstvo A x u dxj V ( , )∇ ∇ <∫ ϕ ε dlq vsex j = 1, 2, … . Dlq vtoroho slahaemoho v (25) sohlasno formule Federera y teoreme Lebeha [20, s.S16] dlq poçty vsex t ∈ 0, M j[ ] pry h → + 0 ymeem 1 h s ds A u u u d t A u nd t h t j j j j s j t j− ∫ ∫ ∫⋅ ∇ ∇ ∇       → ⋅ ∇( , ) ( , )σ σ ∂ ∂Σ Σ , a takΩe A u g d xj hu x tj ∇ ⋅ <∫{ ( ) } → A u dxj u x tj ∇ <∫{ ( ) } pry h → 0 na osnove maΩo- rantnoj teorem¥ Lebeha. Yz (25), perexodq k predelu pry h → 0 s uçetom πtyx sootnoßenyj, poluçaem trebuemoe ravenstvo. Lemma 8 dokazana. Lemma 9. Pust\ u ∈ W Gpω 1 ( ) — reßenye uravnenyq (1) v oblasty G, u j j{ } = ∞ 1 — approksymyrugwaq posledovatel\nost\ dlq neho. Tohda dlq poçty vsex t1, t2 yz oblasty znaçenyj funkcyy u xj ( ) spravedlyvo ravenstvo ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 930 F. Y. MAMEDOV, R. A. AMANOV A x u nd A x u ndj j j t j t j ( , ) ( , )∇ = ∇ +∫ ∫σ σ δ ∂ ∂Σ Σ 1 2 , (26) hde Σt j = { x G∈ : u xj ( ) > t }, δ j → 0 pry j → 0, n — normal\ k ∂Σt j . Dokazatel\stvo analohyçno dokazatel\stvu lemm¥ 8; dostatoçno zametyt\ tol\ko, çto A x u dxj G j( , )∇ ∇ =∫ ϕ δ , ϕ ∈ � W Gpω 1 ( ) , (27) hde δ j → 0 v sylu toho, çto u — reßenye uravnenyq. Lemma 10. Pust\ 1 < p < ∞, ω ∈ Ap , D — oblast\ v ßare Q R x 4 0 , perese- kagwaq QR x0 y ymegwaq predel\n¥e toçky na S R x 4 0 . PredpoloΩym, çto u ∈ ∈ W Dpω 1 ( ) — poloΩytel\noe ohranyçennoe reßenye uravnenyq (1), obrawagwe- esq v nul\ v sm¥sle W Dpω 1 ( ) na çasty Γ hranyc¥ oblasty D , leΩawej stroho vnutry ßara Q R x 4 0 , y v¥polnen¥ uslovyq (5) – (7) y (22). Tohda sup sup D p R x p p D Q u H Q R u R x ≥ + ( )               ′ − 1 0 0 1 η ω ωcap ∩ , (28) hde η > 0 zavysyt tol\ko ot n, p, Ap ; H = Q DR x0 \ , capp Hω — eho nely- nejnaq vesovaq emkost\: capp p R nH z dx z R z H n ω ω= ∇ ∈ ≥         ∫inf : Lip ( ),0 1 na . (29) Dokazatel\stvo. PoloΩym M = sup D u, y pust\ G = Q HR x 4 0 \ . Suwestvuet φ ∈ Lip G( ), ravnaq M na ∂H y nulg na S R x 4 0 , takaq, çto φ ∈ ˜ ( )W Gpω 1 , a yz ω ∈ Ap sleduet, çto φ ∈ W Gpω 1 ( ) (m¥ vospol\zovalys\ tem, çto lgbug lypßy- cevug funkcyg v zamknutom podmnoΩestve E ⊂ Rn moΩno prodolΩyt\ na vse R n s soxranenyem ee lypßycevosty, sm. [20, s.S206]). Pust\ Uh — reßenye zadaçy div A x UH( , )∇ = 0 v G, UH – φ ∈ � W Gpω 1 ( ) , U W GH p∈ ( )ω 1 . (30) Suwestvovanye y edynstvennost\ reßenyq rassmatryvaemoj zadaçy v¥tekaet yz lemm¥ 6. PoloΩym z = M – UH v G . Tohda z qvlqetsq reßenyem uravne- nyqS(1) y z – M + φ ∈ � W Gpω 1 ( ) . Poπtomu suwestvugt ψ j ∈ Lip0( )G , approksy- myrugwye z – M + φ, takye, çto funkcyy α j = M – φ + ψ j budut approksy- myrovat\ funkcyg z v G , pryçem α j ∈ Lip G( ) v sylu φ ∈ Lip G( ). Tohda z x( ) > 0 na S R x 4 0 v sm¥sle W Dpω 1 ( ) y z x( ) = 0 na ∂H. Prymenym lemmu 7 k re- ßenyqm z, u v oblasty D. Ymeem z x( ) ≥ u x( ) na ΓUS R x 4 0 v sm¥sle W Dpω 1 ( ); z S R x 4 0 = M ≥ u x( ) , z Γ ≥ 0 ≡ u x( ) . Tohda na osnovanyy lemm¥ 7 z x( ) ≥ u x( ) poçty vsgdu v D. Poπtomu sup sup D Q D QR x R x u z ∩ ∩0 0 ≤ , ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 O NEKOTORÁX SVOJSTVAX REÍENYJ KVAZYLYNEJNÁX VÁROÛDAGWYXSQ … 931 yly sup inf ( ) D Q D Q H R x R x u M U x ∩ ∩0 0 ≤ − , otkuda M U u D Q H D QR x R x ≥ +inf sup ∩ ∩ 0 0 . (31) Doopredelyv UH = M na H, ocenym v¥raΩenye inf Q H R x U 0 snyzu. Pust\ UH j j{ } = ∞ 1 — approksymyrugwaq posledovatel\nost\ dlq UH , UH j H = M, 0 ≤ ≤ UH j ≤ M. Oboznaçym a j = sup ( ) \x Q Q H j R x R x U x ∈ 4 0 2 0 , M = sup ( ) x Q H j R x U x ∈ 4 0 , Σt j = { x Q R x∈ 4 0 : U xH j ( ) > t}, hde t ∈ ( , )0 M . Vo yzbeΩanye dal\nejßej hromozdkosty v oboznaçenyqx UH j , a j , Σ j t , δ j yndeks j budem opuskat\. Tohda Σa soderΩytsq v ßare Q R x 2 0 . V sylu lemm¥ 9 najdutsq dostatoçno maloe ε > 0 y a1 ∈ a a M, min( , )2( ) takye, çto A x U nd A x U ndH H M a ( , ) ( , )∇ = ∇ + − ∫ ∫σ σ δ ∂ ∂εΣ Σ 1 , (32) hde, sohlasno lemme 8, A x U nd M A x U U dx MH H H QM R x M ( , ) ( ) ( , ) \ ∇ ≥ − ∇ ∇ − − − ∫ ∫σ ε δ ∂ ε εΣ Σ 1 2 2 4 0 . Sohlasno uslovyg (5), pervoe slahaemoe pravoj çasty prev¥ßaet 1 2 4 0 ( ) \ M U dxH p Q R x M − ∇ − ∫ε ω εΣ ≥ ≥ ( )M p p M − − − ε ω ε 1 2 cap Σ ≥ ( )M H p p − −ε ω 1 2 cap . Sledovatel\no, v¥byraq ε > 0 tak, çtob¥ ( )M p− −ε 1 2 > M p−1 4 , poluçaem A x U nd M H MH p p M ( , )∇ ≥ − − ∫ − σ δ ∂ ω εΣ 1 4 2 cap (33) çerta    nad cappω oznaçaet, çto emkost\ beretsq otnosytel\no ßara Q R x 4 0 : capp Hω = inf Q p R x z dx 4 0 ∫     ∇ ω ): z Q R x∈ ( )0Lip 4 0 , z ≥ 1 n a H        . Yz lemm¥ 8 sleduet takΩe, çto A x U nd a A x U U d x aH H H Qa R x a ( , ) ( , ) \ ∇ ≤ ∇ ∇ +∫ ∫σ δ ∂Σ Σ 1 4 0 1 1 . (34) ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 932 F. Y. MAMEDOV, R. A. AMANOV Pust\ ϕa1 — potencyal dlq Σa1 : div ω ϕ ϕ∇ ∇( )− a p a1 1 2 = 0 v Q R x a4 0 1 \ Σ y ϕa1 – UH ∈ � W Qp R x aω 1 4 0 1 \ Σ( ). Tohda sohlasno varyacyonnomu sm¥slu funkcyy ϕa1 ymeem ω ϕ ω∇ =∫ a p Q p p adx a R x a 1 4 0 1 11 \ Σ Σcap (sm. [3]). S pomow\g uravnenyq (1), v¥byraq probnug funkcyg ϕ = UH – ϕa1 , naxodym A x U U dxH H Q R x a ( , ) \ ∇ ∇∫ 4 0 1 Σ = ≤ A x U dxH a Q R x a ( , ) \ ∇ ∇∫ ϕ 1 4 0 1 Σ ≤ λ ω ϕ∇ ∇−∫ U dxH p a Q R x a 1 1 4 0 1 \ Σ ≤ ≤ λ ω ∇      ∫ ′ U dxH p Q p R x a4 0 1 1 \ / Σ ω ϕ∇      ∫ a p Q p d x R x a 1 4 0 1 1 \ / Σ ≤ ≤ λ A x U U dxH H Q p R x a ( , ) \ / ∇ ∇        ∫ ′ 4 0 1 1 Σ capp a p aωΣ 1 1 1( ) / , otkuda v sylu (5), (6) A x U U d xH H Q R x a ( , ) \ ∇ ∇∫ 4 0 1 Σ ≤ λ ω p p p aa1 1 cap Σ ≤ ≤ ( )2λ ω p p p aa cap Σ ≤ ( )2 2 0λ ω p p p R xa Qcap , (35) tak kak Σa1 ⊂ Σa ⊂ Q R x 2 0 . Yz (32) – (35) sleduet, çto M H M a Q a p p p p p R x − −− ≤ + +    1 1 24 2 2 1 10cap capω ω δ λ δ( ) , yly a C H Q Mp p R x p ≥       − ′ − cap cap ω ω δ 2 1 0 , hde C > 0 ne zavysyt ot x0 , R, a, H, M. Ustremyv j k ∞ , analohyçnug ocenku poluçym dlq reßenyq U xH ( ) (opuskaem δ j ). V sylu neravenstva Harnaka y lemm¥ 3 inf inf Q H Q H p p R x p R x R x U U Ca C H Q M 0 2 0 0 2 1 ≥ ≥ ≥       ′ − cap cap ω ω , ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 O NEKOTORÁX SVOJSTVAX REÍENYJ KVAZYLYNEJNÁX VÁROÛDAGWYXSQ … 933 hde C > 0 ne zavysyt ot R, x0 , H, M. Dejstvytel\no, v sylu lemm¥ 3 inf Q H R x U 2 0 , a takΩe sup \Q Q H R x R x U 4 0 2 0 budut dostyhat\sq na poverxnosty sfer¥ S R x 2 0 . Poskol\ku lgb¥e dve toçky na S R x 2 0 moΩno soedynyt\ cepoçkoj samoe bol\ßee µn ßarov QR x /2 ν{ }, hde xν ∈ S R x 2 0 , to, prymenqq v kaΩdoj QR x /2 ν neravenstvo Harnaka, yme- em sup sup inf inf \Q Q H S H S H Q H R x R x R x n R x n R x U U C U C U 4 0 2 0 2 0 2 0 2 0 5 5= ≤ =µ µ , hde C5 — konstanta yz teorem¥ 1, t.Se. C = C n 5 −µ vo vtoroj ocenke, pryvody- moj v¥ße. Vospol\zuemsq teper\ πlementarn¥my ocenkamy capp R xQω 2 0 ≤ CR Qp R x− ( )ω 4 0 , capp Hω ≥ capp Hω . Dalee, ω Q R x 4 0( ) ≤ C QR xω 0( ) v sylu svojstva udvoenyq funkcyj ω ∈ Ap , v ytohe poluçaem ocenku inf S H p p R x p R x U C R H Q M 0 0 1 ≥ ( )       ′ − cap ω ω , hde C > 0 ne zavysyt ot x0 , R, H, M. S uçetom poslednej ocenky yz (31) sle- duet utverΩdenye lemm¥ 10. Lemma 10 dokazana. Obobwennoe reßenye zadaçy Dyryxle. Pust\ f — proyzvol\naq neprer¥v- naq na ∂D funkcyq. Postroym obobwennoe reßenye uf zadaçy Dyryxle dlq uravnenyq (1) v oblasty D : div A x u( , )∇ = 0 v D, u fD∂ = . (36) V sluçae f ∈ Lip( )∂D suwestvuet ee prodolΩenye φ s ∂D na vse D takoe, çto φ ∈ Lip D( ) . Tohda φ ∈ W Dpω 1 ( ) y obobwenn¥m reßenyem uf zadaçy (36) nazovem reßenye zadaçy div A x u( , )∇ = 0 v D, u – φ ∈ � W Dpω 1 ( ). (37) Zadaça (37) razreßyma v sylu lemm¥ 6. Proyzvol\nug neprer¥vnug funkcyg f na ∂D approksymyruem hladkymy funkcyqmy fk → f ravnomerno na ∂D, hde fk ∈ Lip( )∂D . Pust\ φk — pro- dolΩenye fk na D, φk ∈ Lip D( ) . Oboznaçym çerez uk reßenye zadaçy (37) dlq φ = φk . Ymeem f fk m− ≤ δkm → 0 na ∂D pry k, m → ∞ . Tohda v sylu lemm¥ 7 u uk m− ≤ δkm poçty vsgdu v D. Poπtomu posledovatel\nost\ funkcyj uk{ } sxodytsq v L D∞( ) k nekotoroj suwestvenno ohranyçennoj v D funkcyy u f , kotorug budem naz¥vat\ obobwenn¥m reßenyem zadaçy (36). Funkcyq u f qvlqetsq reßenyem uravnenyq (36) v lgboj stroho vnutrennej podoblasty G : G ⊂ D . Dejstvytel\no, lim sup k D ku →∞ ≤ 2 max ∂D f y lim ( )k k W Du p→∞ ω 1 < ∞, tak kak yz uravnenyq (37) sleduet (v¥byraem probnug funkcyg ϕ = uk pξ , hde ξ ∈ Lip D( ) ravna 1 na G , G ⊂ Ω, y nulg vne Ω, Ω ⊂ D) ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 934 F. Y. MAMEDOV, R. A. AMANOV A x u u dxk k p D ( , )∇ ∇∫ ξ ≤ λ ξ ξ ωp u u dxk p k p D − −∇ ∇∫ 1 1 ≤ ≤ λ ω ξ ω ξp u dx u dxk p p D p k p p D p ∇     ∇    ∫ ∫ ′1 1/ / , yly s uçetom (5) ω ξ∇∫ u dxk p p D ≤ C G D f D , , max , ∂ ω    , (38) otkuda ω ∇∫ u dxk p D ≤ C G D f D , , max , ∂ ω    . Tohda ∇uk → v v L D p p( ) ( )ξ ω slabo dlq nekotoroj podposledovatel\nosty, dlq kotoroj ostavlqem preΩnee oboznaçenye. Yz sxodymosty uk → u f v L D∞( ) sleduet, çto v = ∇u f . Tohda ∇uk → ∇u f v L D p p( ) ( )ξ ω y L Gpω( ) sla- bo, ∇u f ∈ L Gpω( ). PokaΩem, çto ∇uk → ∇u f poçty vsgdu v G dlq nekotoroj podposledova- tel\nosty. Podbyraq probnug funkcyg ( )u uk f p− ξ , yz uravnenyq (37) naxo- dym A x u A x u u u dxk f k f p D ( , ) ( , )∇ − ∇[ ] ∇ − ∇( )∫ ξ ≤ ≤ p A x u u u dx Ik k f p D k( , )∇ − ∇ −−∫ ξ ξ1 ≤ ≤ p u u u dx dx Ik f p k p D p p p kλ ξ ω ω ξsup / / Ω Ω − ∇     ∇     −∫ ∫ ′1 1 , (39) I A x u u u d xk f k f p D = ∇ ∇ − ∇ →∫ 1 0 ω ξ ω( , )( ) , k → ∞. Tohda s uçetom (38), slaboj sxodymosty ∇uk → ∇u f v L D p p( ) ( )ξ ω y sup Ω uk – – u f → 0 poluçaem F dxk G ∫ = δk → 0, hde F A x u A x u u uk k f k f= ∇ − ∇[ ] ∇ − ∇( )( , ) ( , ) . Yz πtoho v¥tekaet, çto Fk → 0 po mere v G. Tohda dlq nekotoroj podposledo- vatel\nosty, dlq kotoroj ostavlqem preΩnee oboznaçenye, Fk → 0 poçty vsg- du v G . Otsgda sleduet, çto ∇uk → ∇uf poçty vsgdu v G v sylu uslovyq (22): pust\ ∇uk → g v toçke x G∈ , hde F xk ( ) → 0, tohda yz (5) v¥tekaet, çto g koneçen, a yz (22) sleduet, çto g = ∇u xf ( ) . Tohda ω− ∇1/ ( , )p kA x u → → ω− ∇1/ ( , )p fA x u poçty vsgdu v G vsledstvye neprer¥vnosty funkcyj {A xj ( , )η : j = 1, 2, … , n} po η. No lim ( , ) / ( )k k p L G A x u p→∞ −∇ ′ ω 1 ≤ λ ω ∇ −uk L G p p ( ) 1 < < ∞. Po teoreme Lyonsa [18, s.S25], A x uk p( , ) /∇ −ω 1 → ω− ∇1/ ( , )p fA x u v L Gp′( ) slabo, tak çto ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 O NEKOTORÁX SVOJSTVAX REÍENYJ KVAZYLYNEJNÁX VÁROÛDAGWYXSQ … 935 0 = ∇ ∇ → ∇ ∇∫ ∫A x u dx A x u dxk G f G ( , ) ( , )ϕ ϕ ∀ϕ ∈ � W Gpω 1 ( ) , t.Se. u f qvlqetsq reßenyem uravnenyq (36) v G. Opredelenye. Toçka x D0 ∈∂ naz¥vaetsq rehulqrnoj dlq uravnenyq (36), esly dlq lgboj neprer¥vnoj na ∂D funkcyy f lim ( ) ( ) x x fu x f x → = 0 0 . (40) Teorema 3. Pust\ pry 1 < p < ∞, ω ∈ Ap v¥polnqgtsq uslovyq (5) – (7) y (22) dlq uravnenyq (36). Tohda dlq rehulqrnosty hranyçnoj toçky x0 dosta- toçno, çtob¥ 4 4 1 1 0 − ′ − = ∞ −( )       = ∞∑ m p p m x p m H Q m cap ω ω , (41) hde Hm = Q Dm x 4 0 − \ , capp mHω — eho nelynejnaq vesovaq emkost\ (29). Dokazatel\stvo provodytsq analohyçno [6, s.S151]. Pust\ ε > 0, tohda najdetsq δ1 > 0 takoe, çto f x f x( ) ( )− 0 < ε 4 pry x x− 0 < δ1, x D∈∂ . Krome toho, najdetsq fk ∈ Lip( )∂D , dlq kotoroj f fk − < ε 4 dlq vsex x ∈ ∈ ∂D. Pust\ uk — reßenye zadaçy div A x uk( , )∇ = 0 v D , uk – φk ∈ � W Dpω 1 ( ), hde φk ∈ Lip D( ) — prodolΩenye fk s ∂D na vsg D . Funkcyq z = uk – – f x( )0 – ε 2 est\ reßenye zadaçy div A x z( , )∇ = 0 v D , z – φk + f x( )0 + + ε 2 ∈ � W Dpω 1 ( ). Tohda dlq lgboho x ∈ Qx δ1 0 ∩ ∂D ymeem z < 0. Funkcyq z ne- prer¥vna v D. Oboznaçym ′D = { x D∈ : z x( ) > 0}. Pust\ m0 — takoe natu- ral\noe çyslo, çto 4 0−m < δ1. Prymenqq k ßaram Q m x 4 0 − , Q m x 4 1 0 − +( ) y podoblas- ty ′D dlq m = m0, m0 + 1, … , l, mnohokratno lemmu 10, poluçaem sup max exp ( )Q D D p m x m p p m m l l x m z f H Q 4 0 0 0 3 4 4 1 − − ≤ −               − ′ − = ∑ ∩ ∂ ωγ ω cap . Yz πtoj ocenky y analohyçnoj dlq funkcyj z1 = f x( )0 – ε 2 – uk ymeem sup ( ) ( ) exp Q D f mp p m x p m m l l x m u x f x L H Q 4 0 0 0 0 4 1 2 4 − − − < + − ( )               − ′ − = ∑ ∩ ε γ ω ωcap , (42) hde L > 0 zavysyt ot n, p, λ, Ap , max ∂D f (podrobnee sm. [6, s.S151]). Otsgda, v¥byraq l( )ε ∈ N tak, çtob¥ vtoroe slahaemoe (42) b¥lo men\ße ε/2 pry l ≥ ≥ l( )ε , poluçaem u x f xf ( ) ( )− 0 < ε pry x x− 0 < δ, x D∈ , hde δ = 4−l( )ε . Yz dokazatel\stva teorem¥ 3 vydno, çto v rehulqrnoj hranyçnoj toçke moΩno ocenyt\ modul\ neprer¥vnosty funkcyj u xf ( ) v zavysymosty ot modu- lq neprer¥vnosty hranyçnoj funkcyy f y skorosty rasxodymosty rqda (41). Pust\ f x f x( ) ( )− 0 ≤ θ x x−( )0 , hde θ (θ( )0 = 0, θ ′ > 0, θ ′′ ≤ 0) — modul\ ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 936 F. Y. MAMEDOV, R. A. AMANOV neprer¥vnosty hranyçnoj funkcyy. Tohda u x f x f H Q d f D p p x p x x ( ) ( ) ( ) max exp− ≤ + − ( )               ′ − − ∫0 1 2 3 0 0 θ δ γ τ ω τ τ∂ ω τ τ δ cap pry x x− 0 < δ, x D∈ , hde δ > 0, γ > 0 zavysqt ot n, p, λ, Ap ; Hτ = Q Dx τ 0 \ ; capp Hω τ — nelynejnaq vesovaq emkost\ Hτ (29). 1. Littman W., Stampacchia G., Weinberger H. F. Regular points for equations with discontinuous coefficients // Ann. sci. norm. super. Pisa. Cl. Sci. – 1963. – 17. – P. 43 – 77 (Sb. per. „Mate- matyka”. – 1965. – 9, # 2. – S. 72 – 97). 2. Fabes E. B., Kenig C. E., Serapioni R. P. The local regularity of solutions of degenerate elliptic equations // Communs Part. Different. Equat. – 1982. – 7. – P. 77 – 116. 3. Fabes E. B., Jerison D., Kenig C. The Wiener test for degenerate elliptic equations // Ann. Inst. Forier (Grenoble). – 1982. – 32. – P. 151 – 182. 4. Chanillo S., Wheeden R. L. Harnack’s inequality and mean-value inequalities for solutions of degenerated elliptic equations // Communs Part. Different. Equat. – 1986. – 11(10). – P. 1111 – 1134. 5. Garieppy R., Ziemer W. P. A regularity condition at the boundary for solutions of quasilinear elliptic equations // Arch. Ration. Mech. and Anal. – 1977. – 67. – P. 25 – 39. 6. Kondrat\ev V. A., Landys E. M. Kaçestvennaq teoryq lynejn¥x dyfferencyal\n¥x uravnenyj v çastn¥x proyzvodn¥x vtoroho porqdka // Ytohy nauky y texnyky. Sovr. probl. matematyky. Fundam. napravlenyq. – M.: VYNYTY, 1988. – 32. – S. 99 – 217. 7. Maz’ya V. G. On Wiener’s type regularity of a boundary points for higher order elliptic equations // Nonlinear Anal. Function Spaces and Appl. / Eds M. Krbec, A. Kufner (Proc. Spring School Held in Prague, May 31 – June 6, 1988). – 1988. – 6. – P. 119 – 155. 8. Maly J., Ziemer W. P. Regularity of solutions of elliptic partial differential equations // Math. Surv. and Monogr. – Providence, RI: Amer. Math. Soc., 1997. – 51. 9. Landys E. M. Uravnenyq vtoroho porqdka πllyptyçeskoho y parabolyçeskoho typov. – M.: Nauka, 1971. – 287 s. 10. Kufner A. Weighted Sobolev spaces. – Leipzig: Feubner, 1980. 11. Kilpelainen T. Smooth approximation in weighted Sobolev spaces // Comment math. Univ. carol. – 1997. – 38. – P. 29 – 35. 12. Franchi B., Serapioni R., Serra Cassano F. Approximation and embedding theorems for weighted Sobolev spaces associated with Lipschitz continuous vector fields // Boll. Unione mat. ital. – 1997. – 7, # 11-B. – P. 83 – 117. 13. Sawyer E. T., Wheeden R. L. Weighted inequalities for fractional integrals on Euclidean and homogeneous spaces // Amer. J. Math. – 1992. – 114. – P. 813 – 874. 14. Mamedov F. I. On two weighted Sobolev inequalities in unbounded domains // Proc. A. Razmadze Math. Inst. Georgian Acad. Sci / Ed. V. M. Kokilashvili. – 1999. – 21. – P. 117 – 123. 15. Lad¥Ωenskaq O. A., Ural\ceva N. N. Lynejn¥e y kvazylynejn¥e uravnenyq πllyptyçesko- ho typa. – M.: Nauka, 1967. – 574 s. 16. Landys E. M. Nekotor¥e vopros¥ kaçestvennoj teoryy πllyptyçeskyx uravnenyj // Uspexy mat. nauk. – 1963. – 18, # 1. – S. 3 – 62. 17. Maz\q V. H. Prostranstva Soboleva. – L.: Yzd-vo Lenynhr. un-ta, 1985. 18. Lyons Û.-L. Nekotor¥e metod¥ reßenyq nelynejn¥x kraev¥x zadaç. – M.: Myr, 1972. – 585 s. 19. Drabek P., Kufner A., Nicolosi F. Nonlinear elliptic equations (singular and degenerated case). – Univg West Bohemia in Pilshen, 1996. – 211 p. 20. Stejn Y. Synhulqrn¥e yntehral¥ y dyfferencyal\n¥e svojstva funkcyj. – M.: Myr, 1973. – 342 s. Poluçeno 26.04.06, posle dorabotky — 28.08.07 ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-164694
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1027-3190
language Russian
last_indexed 2025-12-07T17:55:11Z
publishDate 2008
publisher Інститут математики НАН України
record_format dspace
spelling Мамедов, Ф.И.
Аманов, Р.А.
2020-02-10T14:14:39Z
2020-02-10T14:14:39Z
2008
O некоторых свойствах решений квазилинейных вырождающихся уравнений / Ф.И. Мамедов, Р.А. Аманов // Український математичний журнал. — 2008. — Т. 60, № 7. — С. 918–936. — Бібліогр.: 20 назв. — рос.
1027-3190
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/164694
517.946
Для квазілінійних рівнянь div A(x, u, ∇u) = 0 з виродженням ω(x) із Ap -класу Маккенхаупта доведено нерівність Гарнака, оцінку норми Гельдера і достатню ознаку регулярності межових точок типу Вінера.
For quasilinear equations div A(x, u, ∇u) = 0 with degeneracy ω(x) of the Muckenhoupt A p -class, we prove the Harnack inequality, an estimate for the Hölder norm, and a sufficient criterion for the regularity of boundary points of the Wiener type.
ru
Інститут математики НАН України
Український математичний журнал
Статті
O некоторых свойствах решений квазилинейных вырождающихся уравнений
On some properties of solutions of quasilinear degenerate equations
Article
published earlier
spellingShingle O некоторых свойствах решений квазилинейных вырождающихся уравнений
Мамедов, Ф.И.
Аманов, Р.А.
Статті
title O некоторых свойствах решений квазилинейных вырождающихся уравнений
title_alt On some properties of solutions of quasilinear degenerate equations
title_full O некоторых свойствах решений квазилинейных вырождающихся уравнений
title_fullStr O некоторых свойствах решений квазилинейных вырождающихся уравнений
title_full_unstemmed O некоторых свойствах решений квазилинейных вырождающихся уравнений
title_short O некоторых свойствах решений квазилинейных вырождающихся уравнений
title_sort o некоторых свойствах решений квазилинейных вырождающихся уравнений
topic Статті
topic_facet Статті
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/164694
work_keys_str_mv AT mamedovfi onekotoryhsvoistvahrešeniikvazilineinyhvyroždaûŝihsâuravnenii
AT amanovra onekotoryhsvoistvahrešeniikvazilineinyhvyroždaûŝihsâuravnenii
AT mamedovfi onsomepropertiesofsolutionsofquasilineardegenerateequations
AT amanovra onsomepropertiesofsolutionsofquasilineardegenerateequations