粘性解的奇性与Lax-Oleinik算子

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Hamilton-Jacobi方程的粘性解理论在变分法、最优控制以及微分博弈论等领域都有迅猛的发展,我们试图将其在PDE和控制论中的数学方法与Hamilton-Lagrange动力学的研究相结合。关于Hamilton-Jacobi方程的粘性解的奇性传播就是我们的重要着眼点。利用近期的内蕴处理方法,奇性的传播及在动力学方面的结论是基于以下两个观察:一是Hamilton-Jacobi方程基本解在短时间内的局部正则性(凸性和C1,1loc);二是Lax-Oleinik算子半群决定的上卷积过程中局部障碍函数临界点的演化。我们的主要工作分别着眼于这两点,发展和研究了相关结果。  1.我们得到了时间相关的非自治Tonelli系统在一定条件下的基本解的正则性,即:若Lagrange函数L满足条件(L1)-(L3),基本解Ats(x,y)在如下定义的锥形领域Sλ上关于变量(t,y)是局部C1,1的,其中Sλ(x,tλ):={(t,y)∈R×Rn:s<t<s+tλ,|Y-x|<λ(t-s))  2.对于时间无关的自治系统,利用基本解的正则性的结论,通过研究由Lax-Oleinik算子定义的上卷积过程中局部障碍函数临界点的演化,建立了广义特征线与Lasry-Lions正则化之间的联系。对于相应的下卷积过程,我们给出了局部极小轨道与奇性之间的联系。
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