Magnetic Kirchhoff–Schrödinger equations with critical exponential growth and indefinite potential in R2
In this paper, we are concerned with the following magnetic nonlinear equation of Kirchhoff type with critical exponential growth and an indefinite potential in <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> </mml:math> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block" overflow="scroll"> <mml:mi>m</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msub> <mml:mo>∫</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>[</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mi>i</mml:mi> </mml:mfrac> <mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mi>A</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:mo>|</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mi>V</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> <mml:mo>]</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>d</mml:mi> <mml:mi>x</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>[</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mi>i</mml:mi> </mml:mfrac> <mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mi>A</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mi>V</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:mo>]</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> <mml:mi>f</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:math> where <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:mo>∈</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>H</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> </mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="double-struck">C</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> </mml:math> , m is a Kirchhoff type function, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"> <mml:mi>V</mml:mi> <mml:mo>:</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> <mml:mo stretchy="false">→</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"> <mml:mi>A</mml:mi> <mml:mo>:</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> <mml:mo stretchy="false">→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> </mml:math> represent locally bounded potentials, while B denotes locally bounded and f exhibits critical exponential growth. By employing variational methods and utilizing the modified Trudinger–Moser inequality, we get ground state solutions or nontrivial solutions for the above equation. Furthermore, in the special case where
Authors
- Lu Yang (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9959-845X)
- Xiyou Cheng
- Qingyue Li
Institutions
- Lanzhou University of Finance and Economics (CN)
Publication Details
- Journal
- Asymptotic Analysis
- Published
- 2024-08-05
- DOI
- https://doi.org/10.3233/asy-241929
- Primary Topic
- Nonlinear Partial Differential Equations
- Type
- article
- Field-Weighted Citation Impact
- 0.00