Przejdź do sekcji głównej Przejdź do głównego menu Przejdź do stopki
  • Zaloguj
  • Język
    • English
    • Język Polski
  • Menu
  • Strona domowa
  • Aktualny numer
  • Online First
  • Archiwum
  • O czasopiśmie
    • O czasopiśmie
    • Przesyłanie tekstów
    • Zespół redakcyjny
    • Polityka prywatności
    • Kontakt
  • Zaloguj
  • Język:
  • English
  • Język Polski

Topological Methods in Nonlinear Analysis

Σ-shaped bifurcation curves influenced by nonlinear boundary conditions for classes of reaction diffusion systems
  • Strona domowa
  • /
  • Σ-shaped bifurcation curves influenced by nonlinear boundary conditions for classes of reaction diffusion systems
  1. Strona domowa /
  2. Archiwum /
  3. Online First Articles /
  4. Articles

Σ-shaped bifurcation curves influenced by nonlinear boundary conditions for classes of reaction diffusion systems

Autor

  • Ananta Acharya
  • Nalin Fonseka
  • Alketa Henderson
  • Ratnasingham Shivaji

DOI:

https://doi.org/10.12775/TMNA.2024.040

Słowa kluczowe

Steady states, reaction-diffusion, nonlinear boundary conditions, bifurcation curves, multiplicity

Abstrakt

We analyse positive solutions to steady state reaction diffusion systems of the form: \begin{equation*} \begin{cases} - \Delta u = \lambda f_1(v) &\text{in } \Omega, \\ - \Delta v = \lambda f_2(u)&\text{in } \Omega, \\ \noalign{\vskip3pt} \dfrac{\partial u}{\partial \eta}+ \sqrt{\lambda}g_1(v)u = 0 &\text{in }\partial \Omega,\\ \noalign{\vskip3pt} \dfrac{\partial v}{\partial \eta}+ \sqrt{\lambda}g_2(u)v = 0 &\text{in }\partial \Omega, \end{cases} \end{equation*} where $\lambda> 0$ is a parameter, $\Omega$ is a bounded domain in $\mathbb{R}^N$; $N > 1$ with smooth boundary $\partial \Omega$ or $\Omega=(0,1)$, $\frac{\partial z}{\partial \eta}$ is the outward normal derivative of $z$, $f_1, f_2 \in C([0, \infty) , [0, \infty))$ are increasing functions, differentiable on $[0, r)$ for some $r> 0$, $f_1(0) = f_2(0) = 0$, $f_1'(0) = f_2'(0) = 1$, $ \lim\limits_{s \to \infty} {f_1(Mf_2(s))}/{s} = 0 $ for each $M> 0$ ($f_1, f_2$ satisfy a combined sublinear condition at infinity), $g_1, g_2 \in C([0, \infty) , (0, 1])$ are nonincreasing functions such that $g_1(0)= g_2(0)=1$, and $\underline{g} := \min\Big \{\lim\limits_{s \rightarrow \infty} g_1(s), \lim\limits_{s \rightarrow \infty} g_2(s)\Big\} > 0$. We discuss the existence of multiple positive solutions for certain ranges of $\lambda$ leading to the occurrence of $\Sigma$-shaped bifurcation diagrams. Our results are established via the method of sub-supersolutions.

Bibliografia

A. Acharya, N. Fonseka, J. Quiroa and R. Shivaji, Σ-Shaped Bifurcation Curves, Adv. Nonlinear Anal. 10 (2021), no. 1, 1255–1266.

A. Acharya, N. Fonseka and R. Shivaji, Σ-shaped bifurcation curves for classes of elliptic systems, Discrete Contin. Dyn. Syst. Ser. S 15 (2022), no. 10, 2795–2806, MR 4470544.

A. Acharya, N. Fonseka and R. Shivaji, Analysis of reaction diffusion systems where a parameter influences both the reaction terms as well as the bounday, Bound. Value Probl. 2021 (2021), article no. 15, 8 pp.

J. Ali, M. Ramaswamy and R. Shivaji, Multiple positive solutions for classes of elliptic systems with combined nonlinear effects, Differential Intergral Equations 19 (2006), no. 6, 669–680.

H. Amann, Fixed point equations and nonlinear eigenvalue problems in ordered Banach spaces, SIAM Rev. 18 (1976), 620–709.

A. Castro, J.B. Garner and R. Shivaji, Existence results for classes of sublinear semipositone problems, Results Math. 23 (1993), 214–220.

J.T. Cronin, N. Fonseka, J. Goddard, J. Leonard and R. Shivaji, Modeling the effects of density dependent emigration, weak Allee effects, and matrix hostility on patch-level population persistence, Math. Biosci. Eng. 17 (2019), no. 2, 1718–1742.

J.T. Cronin, J. Goddard and R. Shivaji, Effects of patch-matrix composition and individual movement response on population persistence at the patch-level, Bull. Math. Biol. 81 (2019), no. 10, 3933–3975.

N. Fonseka, R. Shivaji, B. Son and K. Spetzer, Classes of reaction diffusion equations where a parameter influences the equation as well as the boundary condition, J. Math. Anal. Appl. 476 (2019), no. 2, 480–494.

J. Goddard II, Q. Morris, S. Robinson and R. Shivaji, An exact bifurcation diagram for a reaction diffusion equation arising in population dynamics, Bound. Value Probl. 1 (2018), article no. 170.

F. Inkmann, Existence and multiplicity theorems for semilinear elliptic equations with nonlinear boundary conditions, Indiana Univ. Math. J. 31 (1982), 213–221.

C.V. Pao, Nonlinear Parabolic and Elliptic Equations, Plenum Press, New York, 1992.

M.A. Rivas and S. Robinson, Eigencurves for linear elliptic equations, ESAIM Control Optim. Calc. of Var. 25 (2019), 45.

R. Shivaji, A remark on the existence of three solutions via sub-super solutions, Nonlinear Analysis and Applications (V. Lakshmikantham, ed.), Lecture Notes in Pure and Applied Mathematics, vol. 109, 1987, pp. 561–566.

Online First Articles

Pobrania

  • PREVIEW (English)
  • FULL TEXT (English)

Opublikowane

2025-06-14

Jak cytować

1.
ACHARYA, Ananta, FONSEKA, Nalin, HENDERSON, Alketa & SHIVAJI, Ratnasingham. Σ-shaped bifurcation curves influenced by nonlinear boundary conditions for classes of reaction diffusion systems. Topological Methods in Nonlinear Analysis [online]. 14 czerwiec 2025, s. 1–26. [udostępniono 1.7.2025]. DOI 10.12775/TMNA.2024.040.
  • PN-ISO 690 (Polski)
  • ACM
  • ACS
  • APA
  • ABNT
  • Chicago
  • Harvard
  • IEEE
  • MLA
  • Turabian
  • Vancouver
Pobierz cytowania
  • Endnote/Zotero/Mendeley (RIS)
  • BibTeX

Numer

Online First Articles

Dział

Articles

Statystyki

Liczba wyświetleń i pobrań: 0
Liczba cytowań: 0

Wyszukiwanie

Wyszukiwanie

Przeglądaj

  • Indeks autorów
  • Lista archiwalnych numerów

Użytkownik

Użytkownik

Aktualny numer

  • Logo Atom
  • Logo RSS2
  • Logo RSS1

Newsletter

Zapisz się Wypisz się
W górę

Akademicka Platforma Czasopism

Najlepsze czasopisma naukowe i akademickie w jednym miejscu

apcz.umk.pl

Partnerzy platformy czasopism

  • Akademia Ignatianum w Krakowie
  • Akademickie Towarzystwo Andragogiczne
  • Fundacja Copernicus na rzecz Rozwoju Badań Naukowych
  • Instytut Historii im. Tadeusza Manteuffla Polskiej Akademii Nauk
  • Instytut Kultur Śródziemnomorskich i Orientalnych PAN
  • Instytut Tomistyczny
  • Karmelitański Instytut Duchowości w Krakowie
  • Ministerstwo Kultury i Dziedzictwa Narodowego
  • Państwowa Akademia Nauk Stosowanych w Krośnie
  • Państwowa Akademia Nauk Stosowanych we Włocławku
  • Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa im. Stanisława Pigonia w Krośnie
  • Polska Fundacja Przemysłu Kosmicznego
  • Polskie Towarzystwo Ekonomiczne
  • Polskie Towarzystwo Ludoznawcze
  • Towarzystwo Miłośników Torunia
  • Towarzystwo Naukowe w Toruniu
  • Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
  • Uniwersytet Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie
  • Uniwersytet Mikołaja Kopernika
  • Uniwersytet w Białymstoku
  • Uniwersytet Warszawski
  • Wojewódzka Biblioteka Publiczna - Książnica Kopernikańska
  • Wyższe Seminarium Duchowne w Pelplinie / Wydawnictwo Diecezjalne „Bernardinum" w Pelplinie

© 2021- Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu Deklaracja dostępności Sklep wydawnictwa