半空间上Choquard方程的Liouville型定理
Liouville-Type Theorem for Choquard Equation in Half-Space
DOI: 10.12677/pm.2025.154126, PDF, HTML, XML,   
作者: 蔡千春:广西师范大学数学与统计学院,广西 桂林
关键词: Choquard方程移动平面法Liouville型定理Choquard Equation Method of Moving Planes Liouville-Type Theorem
摘要: 本文研究半空间上Choquard方程 { Δu( y )= + N | u( x ¯ ,0 ) | p | ( x ¯ ,0 )y | Nα d x ¯ | u( y ) | p2 u( y ),y + N u ν ( x ¯ ,0 )= + N | u( y ) | p | ( x ¯ ,0 )y | Nα dy | u( x ¯ ,0 ) | p2 u( x ¯ ,0 ),( x ¯ ,0 ) + N 应用积分形式的移动平面法,证明了在参数p的一定取值条件下,该方程不存在非平凡正解。
Abstract: This paper investigates the Choquard equation in a half-space setting { Δu( y )= + N | u( x ¯ ,0 ) | p | ( x ¯ ,0 )y | Nα d x ¯ | u( y ) | p2 u( y ),y + N u ν ( x ¯ ,0 )= + N | u( y ) | p | ( x ¯ ,0 )y | Nα dy | u( x ¯ ,0 ) | p2 u( x ¯ ,0 ),( x ¯ ,0 ) + N . By applying the method of moving planes in integral form, it is demonstrated that under certain conditions on the parameter p, the equation has no nontrivial positive solutions.
文章引用:蔡千春. 半空间上Choquard方程的Liouville型定理[J]. 理论数学, 2025, 15(4): 234-242. https://doi.org/10.12677/pm.2025.154126

1. 引言

Choquard方程首先于1976年被P. Choquard提出,也被称为非线性的Schrodinger-Newton方程[1],Choquard方程在量子力学、统计物理和凝聚态物理中有着重要的应用[2]-[4],因此研究Choquard方程解的存在性结果与非存在性结果有着重要的意义。

在过去的几年中,移动平面法对于证明椭圆方程正解的非存在性结果的证明[5]-[7],起到了很大的作用。传统的移动平面法的工具是椭圆方程的最大值原理,但是由于Choquard方程卷积项的影响,直接应用最大值原理面临极大的困难,因为非局部项的影响以及非线性项仅仅是连续的,因此不能直接应用通常的最大值原理,所以我们用积分不等式代替最大值原理,目前这种方法已经广泛应用于椭圆方程的移动平面法[8] [9]。在最近一篇论文[10]中,给出了全空间Choquard方程

Δu( x )= N | u( y ) | p | xy | Nα dy | u( x ) | p2 u( x ),x N (1.1)

非平凡正解的非存在性,其中p满足 1<p< N+α N2 。从椭圆方程先验界的角度来看,为了用爆破方法得到有界区域上的方程解的先验界,通常需要全空间上的Liouville型定理和半空间上的Liouville型定理,因此本文参考一篇[11]的做法,给全空间增加边界条件,在此条件下得到半空间解的性质,同样给Choquard方程加上边界条件,有

{ Δu( y )= + N | u( x ¯ ,0 ) | p | ( x ¯ ,0 )y | Nα d x ¯ | u( y ) | p2 u( y ),y + N , u ν ( x ¯ ,0 )= + N | u( y ) | p | ( x ¯ ,0 )y | Nα dy | u( x ¯ ,0 ) | p2 u( x ¯ ,0 ),( x ¯ ,0 ) + N . (1.2)

接下来我们有定理1.1成立,其中证明过程在2、3章给出。

定理1.1 假定u是方程(1.2)的非负弱解, max{ p,N2 }<α<N ,满足 1<p< 2N2 N2 时,那么有 u0

接下来的章节给出定理1.1证明,我们证明的主要思路是,先利用经过Kelvin变换后方程(1.2)的解在无穷远处衰减的性质,得到解与其对称点的大小关系,这是为了得出强极值原理效果一样的不等式关系。再利用移动平面法,得出解关于平行于 x N 轴的每一个平面都是对称的性质。最后把解代入方程,得到所要证明的结论。

2. 准备工作与积分不等式

如前所述,由于卷积的影响,直接对方程(1.2)应用移动平面法存在较大的困难,为此我们先把方程化为微分方程与积分方程组成的方程组。我们定义

{ m( y )= + N | u( x ¯ ,0 ) | p | ( x ¯ ,0 )y | Nα d x ¯ , n( x ¯ )= + N | u( y ) | p | ( x ¯ ,0 )y | Nα dy . (2.1)

那么由(2.1)的定义得方程(1.2)等价于下面的方程

{ Δu( y )=m( y ) | u( y ) | p2 u( y ),y + N , u ν ( x ¯ ,0 )=n( x ¯ ) | u( x ¯ ,0 ) | p2 u( x ¯ ,0 ),( x ¯ ,0 ) + N . (2.2)

我们最终的目标是方程组(2.2)的每一个解,关于平行于 x N 轴的每一个平面都是对称的,由于我们无法排除卷积项的影响,因此不能直接应用移动平面法。我们对umn做Kelvin变换,利用它们在无穷远点的衰减性,得到经过Kelvin变换后umn的对称性。下面我们先定义umn的Kelvin变换。对任意的 x p =( x ¯ p ,0 ) + N ,我们定义umnxp点的Kelvin变换为

v( x )= 1 | x x p | N2 u( x x p | x x p | 2 + x p ),w( x )= 1 | x x p | Nα m( x x p | x x p | 2 + x p ),z( x ¯ )= 1 | x ¯ x ¯ p | Nα n( x ¯ x ¯ p | x ¯ x ¯ p | 2 + x ¯ p ),

不失一般性地假设xp = 0。直接计算可知,Kelvin变换以后的函数vwz满足下面的方程组

{ w( y )= + N | | x ¯ | N2 v( x ¯ ,0 ) | p | ( x ¯ ,0 )y | Nα | x ¯ | N2+α d x ¯ ,y + N , z( x ¯ )= + N | | y | N2 v( y ) | p | ( x ¯ ,0 )y | Nα | y | N+α dy,( x ¯ ,0 ) + N \{ 0 }, Δv( y )= 1 | y | α+2 w( y ) | | y | N2 v( y ) | p2 | y | N2 v( y ),y + N , v ν ( x ¯ ,0 )= 1 | x ¯ | α z( x ¯ ) | | x ¯ | N2 v( x ¯ ,0 ) | p2 | x ¯ | N2 v( x ¯ ,0 ),( x ¯ ,0 ) + N \{ 0 }. (2.3)

有了Kelvin变换以后,我们再引入移动平面过程中要用到的一些记号。假定 λ>0 ,我们记

Σ λ ={ x + N | x 1 >λ }, Σ λ ={ x + N | x 1 >λ }, T λ ={ x + N | x 1 =λ }.

对任意的 x Σ λ ,我们记 x λ x 关于平面 T λ 的平面对称点,即

x λ =( 2λ x 1 , x 2 ,, x N )

引理2.1 对任意的 λ>0 ,我们记

Σ λ v ={ x Σ λ |v( x )>v( x λ ) }, Σ λ v ={ x Σ λ |v( x )>v( x λ ) },

存在一个大于p的数 β ,那么对任意的 y Σ λ 以及 ( x ¯ ,0 ) Σ λ \{ ( 2λ,0,,0 ) } ,我们有下面的不等式

w( y )w( y λ ) Σ λ v 1 | ( x ¯ ,0 )y | Nα 1 | x ¯ | N2+α( N2 )β | | x ¯ | N2 v( x ¯ ,0 ) | pβ [ v ( x ¯ ,0 ) β v ( x ¯ λ ,0 ) β ]d x ¯ (2.4)

以及

z( x ¯ )z( x ¯ λ ) Σ λ v 1 | ( x ¯ ,0 )y | Nα 1 | y | N+α( N2 )β | | y | N2 v( y ) | pβ [ v ( y ) β v ( y λ ) β ]dy. (2.5)

我们只证明不等式(2.4),不等式(2.5)的证明是类似的。首先,我们有等式

w( y )= Σ λ | | x ¯ | N2 v( x ¯ ,0 ) | p | ( x ¯ ,0 )y | Nα | x ¯ | N2+α d x ¯ + Σ λ | | x ¯ λ | N2 v( x ¯ λ ,0 ) | p | ( x ¯ λ ,0 )y | Nα | x ¯ λ | N2+α d x ¯ (2.6)

以及

w( y λ )= Σ λ | | x ¯ | N2 v( x ¯ ,0 ) | p | ( x ¯ ,0 ) y λ | Nα | x ¯ | N2+α d x ¯ + Σ λ | | x ¯ λ | N2 v( x ¯ λ ,0 ) | p | ( x ¯ λ ,0 ) y λ | Nα | x ¯ λ | N2+α d x ¯ (2.7)

成立,由于有等式 | ( x ¯ ,0 ) y λ |=| ( x ¯ λ ,0 )y | | ( x ¯ ,0 )y |=| ( x ¯ λ ,0 ) y λ | 成立,再通过上面两个方程可以得到

w( y )w( y λ )= Σ λ v ( 1 | ( x ¯ ,0 )y | Nα 1 | ( x ¯ ,0 ) y λ | Nα ) ( | | x ¯ | N2 v( x ¯ ,0 ) | p | x ¯ | N2+α | | x ¯ λ | N2 v( x ¯ λ ,0 ) | p | x ¯ λ | N2+α )d x ¯ . (2.8)

一方面,如果 ( x ¯ ,0 ) Σ λ v ={ ( x ¯ ,0 ) Σ λ |v( x ¯ ,0 )>v( x ¯ λ ,0 ) } ,我们有 | x ¯ | N2 > | x ¯ λ | N2 ,那么我们有 | x ¯ | N2 v( x ¯ ,0 )> | x ¯ λ | N2 v( x ¯ λ ,0 ) 。于是

| | x ¯ | N2 v( x ¯ ,0 ) | p | x ¯ | N2+α | | x ¯ λ | N2 v( x ¯ λ ,0 ) | p | x ¯ λ | N2+α | | x ¯ | N2 v( x ¯ ,0 ) | pβ v ( x ¯ ,0 ) β | x ¯ | N2( N2 )β | | x ¯ λ | N2 v( x ¯ λ ,0 ) | pβ v ( x ¯ λ ,0 ) β | x ¯ λ | N2( N2 )β 1 | x ¯ | N2( N2 )β | | x ¯ | N2 v( x ¯ ,0 ) | pβ [ v ( x ¯ ,0 ) β v ( x ¯ λ ,0 ) β ]. (2.9)

另一方面,如果 ( x ¯ ,0 ) Σ λ \ Σ λ v ,那么我们有

| | x ¯ | N2 v( x ¯ ,0 ) | p | x ¯ | N2+α | | x ¯ | N2 v( x ¯ λ ,0 ) | p | x ¯ | N2+α v ( x ¯ λ ,0 ) β v ( x ¯ λ ,0 ) β = 1 | x ¯ | N2+αβ( N2 ) | | x ¯ | N2 v( x ¯ λ ,0 ) | p | x ¯ | ( N2 )β v ( x ¯ λ ,0 ) β v ( x ¯ λ ,0 ) β

1 | x ¯ λ | N2+αβ( N2 ) | | x ¯ λ | N2 v( x ¯ λ ,0 ) | p | x ¯ λ | ( N2 )β v ( x ¯ λ ,0 ) β v ( x ¯ λ ,0 ) β = | | x ¯ λ | N2 v( x ¯ λ ,0 ) | p | x ¯ λ | N2+α . (2.10)

因此,我们由方程(2.8)和不等式(2.9)、(2.10)得到不等式(2.4)。不等式(2.5)的证明与不等式(2.4)的证明类似,因此我们省略。

引理2.2在定理1.1的假设下,对于任意 λ>0 ,函数 v, ( v v λ ) + L 2 * ( Σ λ ) L ( Σ λ ) ,其中 2 * = 2N N2 为临界Sobolev指数。此外,存在关于 λ 单调递减的常数 c λ ,使得下面不等式成立

Σ λ | ( v v λ ) + | 2 dx C λ [ w( y ) L 2N Nα ( Σ λ v ) v( y ) L 2N N2 ( Σ λ v ) ( N2 )( β2 ) 2N + z( x ¯ ) L 2( N1 ) Nα ( Σ λ v ) v( x ¯ ,0 ) L 2( N1 ) N2 ( Σ λ v ) ( N2 )( β2 ) 2( N1 ) + v( x ¯ ,0 ) L 2( N1 ) N2 ( Σ λ v ) β1 v( y ) L 2N N2 ( Σ λ v ) β1 ] Σ λ | ( v v λ ) + | 2 dx . (2.11)

证明:首先,因为 λ>0 ,所以存在 r>0 ,使得 Σ λ + N B r + ( 0 ) ,其中 B r + ( 0 )={ x + N || x |<r } 。因此,我们由 v( x ) 的定义以及它在无穷远点的衰减性得

v, ( v v λ ) + L 2 * ( Σ λ ) L ( Σ λ ).

其次,为了处理 v( x ),w( x ),z( x ¯ ) 在原点的可能奇性,我们需要作适当的截断。为此,我们选取下面的径向截断函数 η= η ε C 1 ( + N ,[ 0,1 ] ) ,且它满足

η ε ( x )={ 1, 2ε| x p λ | 1 ε , 0, | x p λ |<ε,| x p λ |> 2 ε .

此外,我们还要求当 ε<| x p λ |<2ε 的时候, | η | 2 ε 。当 1 ε <| x p λ |< 2 ε 的时候, | η |2ε 。容易验证,满足上面条件的截断函数是存在的。

有了上面的截断函数以后,我们定义 φ= φ ε = η ε 2 ( v v λ ) + 以及 ψ= ψ ε = η ε ( v v λ ) + ,那么我们由截断函数的定义可知,函数 Φ Ψ Σ λ 内是有定义的。同时,通过一个简单的计算可知

| ψ | 2 = ( v v λ ) + φ+ [ ( v v λ ) + ] 2 | η | 2 .

有了上面的准备工作以后,我们有下面的估计

Σ λ { 2ε| x p λ | 1 ε } | ( v v λ ) + | 2 dx Σ λ v | ψ i ( x ) | 2 dx Σ λ v ( v v λ )φdx + Σ λ v [ ( v v λ ) + ] 2 | η ε | 2 dx = Σ λ v Δ( v v λ )φ( y )dy+ Σ λ v ( v v λ ) ν φ( x ¯ ,0 )d x ¯ + I ε , (2.12)

其中 I ε = Σ λ v [ ( v( y )v( y λ ) ) + ] 2 | η ε | 2 dy

我们断言,当 ε0 时, I ε 0 。我们定义两个区域

D ε 1 ={ x Σ λ |ε<| x p λ |<2ε }, D ε 2 ={ x Σ λ | 1 ε <| x p λ |< 2 ε }.

那么有

D ε 1 | η | N dx C 1 ε N ε N =C.

同理,

D ε 2 | η | N dxC ε N 1 ε N =C.

因此,由Holder不等式和 ( v v λ ) + L 2 * ( Σ λ ) ,我们得到,当 ε0 时,

I ε ( D ε 1 D ε 2 [ ( w w λ ) + ] 2 * dx ) 2 2 * ( Σ λ | η | N dx ) 2 N 0.

接下来我们先估计不等式(2.12)的第一部分,方程为下式

简化方程,我们记 | y | N2 v( y ) |为 f( y ) ,一方面 w( y )>w( y λ ) 时,

1 | y | α+2 w( y ) | f( y ) | p2 f( y ) 1 | y λ | α+2 w( y λ ) | f( y λ ) | p2 f( y λ ) 1 | y | α+2 [ w( y )w( y λ ) ] | f( y ) | p2 f( y ) +w( y )[ 1 | y | α+2 | f( y ) | p2 f( y ) 1 | y λ | α+2 | f( y λ ) | p2 f( y λ ) ].

另一方面 w( y )<w( y λ ) 时,

1 | y | α+2 w( y ) | f( y ) | p2 f( y ) 1 | y λ | α+2 w( y λ ) | f( y λ ) | p2 f( y λ ) w( y )[ 1 | y | α+2 | f( y ) | p2 f( y ) 1 | y λ | α+2 | f( y λ ) | p2 f( y λ ) ]

接下来我们对于这两个不等式分别进行估计,由 β 的取值范围我们得到 α( N2 )( β1 )0 α2+α( N2 )β0 ,再由 | y | 的系数和 f( y ) 的单调递减性和在无穷远处的衰减性,结合HLS不等式,可以得到一个关于 λ 递减的常数 C λ ,使得下面两个估计成立

Σ λ v [ w( y )( 1 | y | α+2 | f( y ) | p2 f( y ) 1 | y λ | α+2 | f( y λ ) | p2 f( y λ ) ) ] [ v( y )v( y λ ) ] + η ε 2 dy

Σ λ v w ( y ) | f( y ) | p2 f( y ) | f( y ) | β1 | v( y ) | β2 | y | α+2( N2 )( β1 ) [ v( y )v( y λ ) ] 2 dy C λ Σ λ v w ( y ) | v( y ) | β2 [ v( y )v( y λ ) ] 2 dy C λ ( Σ λ v w ( y ) 2N Nα dy ) Nα 2N ( Σ λ v v ( y ) 2N N2 dy ) ( N2 )( β2 ) 2N ( Σ λ v [ v( y )v( y λ ) ] 2N N2 dy ) N2 N (2.13)

代入(2.4),得到估计

Σ λ v 1 | y | α+2 [ w( y )w( y λ ) ] | f( y ) | p2 f( y ) [ v( y )v( y λ ) ] + η ε 2 dy C λ Σ λ v 1 | y | α+2( N2 )( β1 ) [ w( y )w( y λ ) ]v ( y ) β1 [ v( y )v( y λ ) ]dy C λ v ( x ¯ ,0 ) β1 ( v( x ¯ ,0 )v( x ¯ λ ,0 ) ) L 2( N1 ) N2+α ( Σ λ v ) v ( y ) β1 [ v( y )v( y λ ) ] L 2N N+α ( Σ λ v ) C λ v( x ¯ ,0 ) L 2( N1 ) N2 ( Σ λ v ) β1 v( x ¯ ,0 )v( x ¯ λ ,0 ) L 2( N1 ) N2 ( Σ λ v ) × v( y ) L 2N N2 ( Σ λ v ) β1 v( y )v( y λ ) L 2N N2 ( Σ λ v ) (2.14)

接下来我们再估计不等式(2.12)的第二部分

Σ λ v ( v v λ ) ν φ( x ¯ ,0 )d x ¯ = Σ λ v ( 1 | x ¯ | α z( x ¯ ) | f( x ¯ ,0 ) | p2 f( x ¯ ,0 ) 1 | x ¯ λ | α z( x ¯ λ ) | f( x ¯ λ ,0 ) | p2 f( x ¯ λ ,0 ) ) [ v( x ¯ ,0 )v( x ¯ λ ,0 ) ] + η ε 2 d x ¯ .

相同的方法下,我们同样有

Σ λ v z ( x ¯ ) | f( x ¯ ,0 ) | p2 f( x ¯ ,0 ) | f( x ¯ ,0 ) | β1 | v( x ¯ ,0 ) | β2 | x ¯ | α( N2 )( β1 ) [ v( x ¯ ,0 )v( x ¯ λ ,0 ) ] 2 d x ¯ C λ ( Σ λ v z ( x ¯ ) 2( N1 ) Nα d x ¯ ) Nα 2( N1 ) ( Σ λ v v ( y ) 2( N1 ) N2 d x ¯ ) ( N2 )( β2 ) 2( N1 ) ( Σ λ v [ v( y )v( y λ ) ] 2N N2 dy ) N2 N (2.15)

Σ λ v 1 | x ¯ | α | f( x ¯ ,0 ) | p2 f( x ¯ ,0 )( z( x ¯ )z( x ¯ λ ) ) [ v( x ¯ ,0 )v( x ¯ λ ,0 ) ] + η ε 2 d x ¯ C λ v( x ¯ ,0 ) L 2( N1 ) N2 ( Σ λ v ) β1 v( x ¯ ,0 )v( x ¯ λ ,0 ) L 2( N1 ) N2 ( Σ λ v ) × v( y ) L 2N N2 ( Σ λ v ) β1 v( y )v( y λ ) L 2N N2 ( Σ λ v ) (2.16)

将(2.13),(2.14),(2.15),(2.16)代入(2.12),由Sobolev不等式及Sobolev迹不等式可得

Σ λ | ( v v λ ) + | 2 dx C λ [ w( y ) L 2N Nα ( Σ λ v ) v( y ) L 2N N2 ( Σ λ v ) ( N2 )( β2 ) 2N + z( x ¯ ) L 2( N1 ) Nα ( Σ λ v ) v( x ¯ ,0 ) L 2( N1 ) N2 ( Σ λ v ) ( N2 )( β2 ) 2( N1 )                             + v( x ¯ ,0 ) L 2( N1 ) N2 ( Σ λ v ) β1 v( y ) L 2N N2 ( Σ λ v ) β1 ] Σ λ | ( v v λ ) + | 2 dx . (2.17)

3. 定理1.1的证明

有了上面替代极大值不等式的估计后,我们接下来使用移动平面法。

引理3.1在定理1.1的假设下,存在常数 λ 0 >0 ,使得对任意的 λ λ 0 ,y Σ λ , x ¯ Σ λ ,都有 w( y )w( y λ ),v( y )v( y λ ),z( x ¯ )z( x ¯ λ ) 成立。

证明:我们用引理2.1与引理2.2来证明我们的结果,由衰减性可知,存在充分大的 λ 0 >0 ,使得当 λ> λ 0 的时候,下面的不等式成立:

C λ [ w( y ) L 2N Nα ( Σ λ v ) v( y ) L 2N N2 ( Σ λ v ) ( N2 )( β2 ) 2N + z( x ¯ ) L 2( N1 ) Nα ( Σ λ v ) v( x ¯ ,0 ) L 2(N1) N2 ( Σ λ v ) ( N2 )( β2 ) 2( N1 ) + v( x ¯ ,0 ) L 2( N1 ) N2 ( Σ λ v ) β1 v( y ) L 2N N2 ( Σ λ v ) β1 ]< 1 2 . (3.1)

将这一不等式代入引理2.2就得到,对任意的 y Σ λ ,都有 v( y )v( y λ ) 。再把这一结果代入引理2.1就得到 y Σ λ 以及 x ¯ Σ λ ,都有 w( y )w( y λ ) 以及 z( x ¯ )z( x ¯ λ )

下面我们从右至左移动平面 T λ 0 ,假定这一过程在 λ 1 的地方停止。即按照下面的方式定义 λ 1

λ 1 =inf{ λ|w( y )w( y λ ),v( y )v( y λ ),z( x ¯ )z( x ¯ λ ),y Σ λ , x ¯ Σ λ }.

引理3.2 如果 λ 1 >0 ,那么有 w( y )w( y λ 1 ),v( y )v( y λ 1 ) 以及 z( x ¯ )z( x ¯ λ 1 )

证明:我们用反证法来证明这个引理。如果 w( y ) w( y λ 1 ) v( y ) v( y λ 1 ) ,那么我们断言平面 T λ 1 可以向左边再移动一点点,即存在 δ 0 >0 ,使得对任意的 λ[ λ 1 δ 0 , λ 1 ],y Σ λ 以及 x ¯ Σ λ ,都有 v( y )v( y λ ),w( y )w( y λ ) 以及 z( x ¯ )z( x ¯ λ ) ,这与 λ 1 的定义矛盾,因此反设不成立,即引理得证。我们由 v( y ),w( y ),z( x ¯ ) 无穷远处的衰减性和引理2.2得到存在 δ>0 ,使得 λ[ λ 1 δ, λ 1 ] 都有 w( y )w( y λ ),v( y )v( y λ ),z( x ¯ )z( x ¯ λ ) 成立。

定理1.1的证明假定umn是方程(2.1),(2.2)的非负弱解,满足定理1.1中的假设,那么对任意的 p ,如果我们记vwzumnp点的Kelvin变换,那么umn关于任意经过p点且平行于 x N 轴的平面对称。

我们只需证明vwz关垂直于 x 1 , x 2 ,, x N1 轴上的N−1个平面对称,不失一般性设这个平面为过原点且垂直于 x 1 轴,继续引理3.1和引理3.2的步骤,若 λ 1 >0 ,得到对称,若 λ 1 <0 ,从左向右移动这个平面得到 λ 2 ,若 λ 2 <0 ,由引理3.2可得 λ 2 为替换后的 λ 1 ,得到对称,若 λ 2 >0 ,得到 x 关于这个平面对称点 x 0 有下面性质 v( x )v( x 0 ),w( x )w( x 0 ),z( x ¯ )z( x ¯ 0 ) ,与 λ 1 得到的 v( x )v( x 0 ),w( x )w( x 0 ),z( x ¯ )z( x ¯ 0 ) 性质可得对称。

我们得到u,m只依赖于 x N n为常数,得到下面方程组

{ d 2 u( y N ) d y N 2 = + N | u( 0 ) | p | ( x ¯ ,0 )y | Nα d x ¯ | u( y N ) | p2 u( y N ), y N >0, u x N ( 0 )= + N | u( y N ) | p | ( x ¯ ,0 )y | Nα dy | u( 0 ) | p2 u( 0 ). (3.2)

得到u关于 x N 是凹函数,且u关于 x N 单调递减,u必然为常数c,否则u关于 x N 严格单调递减那么由它的凹性可知,当N充分大的时候, u( N )<0 ,这与u的非负性矛盾,证得 uc ,由方程又可得 c0 ,证明完毕。

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