Bifurcation results and multiple solutions for the fractional (p, q)-Laplace operators

Abstract We investigate a nonlinear nonlocal eigenvalue problem involving the fractional ( p , q )-Laplace operators $$(-\Delta )_p^{s_1}+(-\Delta )_q^{s_2}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mi>Δ</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:msub> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:msub> </mml:msubsup> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mi>Δ</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mi>q</mml:mi> <mml:msub> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msub> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> with $$s_1,s_2\in (0,1)$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:msub> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msub> <mml:mo>∈</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math> ; $$p,q\in (1,\infty )$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>q</mml:mi> <mml:mo>∈</mml:mo> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>∞</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> and subject to Dirichlet boundary conditions in an open bounded set of $$\mathbb {R}^N$$ <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> . We prove bifurcation results from trivial solutions and from infinity for the considered nonlinear nonlocal eigenvalue problem, and show the existence of multiple solutions of the nonlinear nonlocal problem using variational methods and some topological techniques.