Local boundedness for weak solutions to strongly degenerate orthotropic parabolic equations

Abstract We prove the local boundedness of local weak solutions to the parabolic equation $$ \partial _{t}u\,=\,\sum _{i=1}^{n}\partial _{x_{i}}\left[ (\vert u_{x_{i}}\vert -\delta _{i})_{+}^{p-1}\frac{u_{x_{i}}}{\vert u_{x_{i}}\vert }\right] \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\textrm{in}\,\,\,\Omega _{T}=\Omega \times (0,T]\,, $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>∂</mml:mi> <mml:mi>t</mml:mi> </mml:msub> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:mspace/> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mspace/> <mml:munderover> <mml:mo>∑</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mi>i</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mi>n</mml:mi> </mml:munderover> <mml:msub> <mml:mi>∂</mml:mi> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mi>i</mml:mi> </mml:msub> </mml:msub> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mo>|</mml:mo> </mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mi>i</mml:mi> </mml:msub> </mml:msub> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>δ</mml:mi> <mml:mi>i</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mfrac> <mml:msub> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mi>i</mml:mi> </mml:msub> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>|</mml:mo> </mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mi>i</mml:mi> </mml:msub> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>|</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:mfrac> </mml:mfenced> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mtext>in</mml:mtext> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:msub> <mml:mi>Ω</mml:mi> <mml:mi>T</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mi>Ω</mml:mi> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>T</mml:mi> <mml:mo>]</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mspace/> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> where $$\Omega $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>Ω</mml:mi> </mml:math> is a bounded domain in $${\mathbb {R}}^{n}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>R</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mi>n</mml:mi> </mml:msup> </mml:math> with $$n\ge 2$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>n</mml:mi> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> , $$p\ge 2$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> , $$\delta _{1},\ldots ,\delta _{n}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>δ</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:msub> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mo>…</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>δ</mml:mi> <mml:mi>n</mml:mi> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> are non-negative numbers and $$\left( \,\cdot \,\right) _{+}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mfenced> <mml:mspace/> <mml:mo>·</mml:mo> <mml:mspace/> </mml:mfenced> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msub> </mml:math> denotes the positive part. The main novelty here is that the

Authors

Institutions

Publication Details

Journal
Ricerche di Matematica
Published
2025-11-20
DOI
https://doi.org/10.1007/s11587-025-01029-w
Primary Topic
Nonlinear Partial Differential Equations
Type
article
Field-Weighted Citation Impact
0.00

Funders

Controls
|||
ALL TIME
JAN
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
article

Local boundedness for weak solutions to strongly degenerate orthotropic parabolic equations

Simone Ciani, Pasquale Ambrosio
Ricerche di Matematica
Nonlinear Partial Differential Equations
article

Local boundedness for weak solutions to strongly degenerate orthotropic parabolic equations

Simone Ciani, Pasquale Ambrosio
article en

Abstract

Abstract We prove the local boundedness of local weak solutions to the parabolic equation $$ \partial _{t}u\,=\,\sum _{i=1}^{n}\partial _{x_{i}}\left[ (\vert u_{x_{i}}\vert -\delta _{i})_{+}^{p-1}\frac{u_{x_{i}}}{\vert u_{x_{i}}\vert }\right] \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\textrm{in}\,\,\,\Omega _{T}=\Omega \times (0,T]\,, $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>∂</mml:mi> <mml:mi>t</mml:mi> </mml:msub> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:mspace/> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mspace/> <mml:munderover> <mml:mo>∑</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mi>i</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mi>n</mml:mi> </mml:munderover> <mml:msub> <mml:mi>∂</mml:mi> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mi>i</mml:mi> </mml:msub> </mml:msub> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mo>|</mml:mo> </mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mi>i</mml:mi> </mml:msub> </mml:msub> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>δ</mml:mi> <mml:mi>i</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mfrac> <mml:msub> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mi>i</mml:mi> </mml:msub> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>|</mml:mo> </mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mi>i</mml:mi> </mml:msub> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>|</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:mfrac> </mml:mfenced> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mtext>in</mml:mtext> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:msub> <mml:mi>Ω</mml:mi> <mml:mi>T</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mi>Ω</mml:mi> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>T</mml:mi> <mml:mo>]</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mspace/> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> where $$\Omega $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>Ω</mml:mi> </mml:math> is a bounded domain in $${\mathbb {R}}^{n}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>R</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mi>n</mml:mi> </mml:msup> </mml:math> with $$n\ge 2$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>n</mml:mi> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> , $$p\ge 2$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> , $$\delta _{1},\ldots ,\delta _{n}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>δ</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:msub> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mo>…</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>δ</mml:mi> <mml:mi>n</mml:mi> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> are non-negative numbers and $$\left( \,\cdot \,\right) _{+}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mfenced> <mml:mspace/> <mml:mo>·</mml:mo> <mml:mspace/> </mml:mfenced> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msub> </mml:math> denotes the positive part. The main novelty here is that the

Ricerche di MatematicaVol. 75(1)
University of Bologna (IT)
Istituto Nazionale di Alta Matematica "Francesco Severi", European Commission, Università di Bologna
Openalex Percentile: Top 52%
Nonlinear Partial Differential Equations
AI Navigator

Ask Laika to Summarize, Analyze, and Connect papers live on the map.

Summarize Papers & Methodologies

Extract key findings, datasets, and comparative methods across publications.

Benchmark Rankings & Visual Analytics

Rank top research institutions, authors, funders, topics, and journals by Field-Weighted Citation Impact (FWCI) and paper volume with instant charts.

Connect Distant Disciplines

Bridge topological clusters on the map to find hidden collaborative intersections.