趙成兵
(1.合肥工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院,安徽 合肥230009;2.安徽建筑工業(yè)學(xué)院 數(shù)學(xué)系,安徽 合肥230022)
在1975 年,Cheng 和Yau 在 文 獻(xiàn)[1]中 得 到n(n>2)維完備流形上正的全純函數(shù)的梯度估計(jì),在1986年,Li和Yau在文獻(xiàn)[2]中得到熱方程任意正解的梯度估計(jì),在1993年,Hamilton[3]得到緊的流形上的熱方程光滑正解的梯度估計(jì),三種梯度估計(jì)在研究熱方程和Laplace方程起著根本的作用,在2006年,Souplet和Zhang[4]得到非緊流形上的任意正解的梯度估計(jì),他們提高了Hamilton的結(jié)果,現(xiàn)在利用他們的結(jié)果求解非緊流形上熱方程任意正解的梯度估計(jì)和復(fù)Hessian估計(jì).本文是在比文獻(xiàn)[5]較弱的條件下得到的結(jié)果.
引理1[5]設(shè)M完備非緊的有著非負(fù)的Ricci曲率的黎曼流形,令u0是M上的光滑函數(shù),使得
對常數(shù)b>a>0,這里r(x)是x到固定點(diǎn)0∈M的距離,那么T>0 僅依賴于b使得Cauchy問題
有一個解u在M×[0,T],且存在常數(shù)C1,C2>0使得在M×[0,T]
引理2[4]設(shè)M是維數(shù)n≥2的黎曼流形,Ricci曲率非負(fù)且u是熱方程在M×(0,∞)的正解,那么存在和維數(shù)有關(guān)的常數(shù)c1,c2使得對所有的x∈M和t>0,有:
定理1 設(shè)M是維數(shù)n≥2有非負(fù)Ricci曲率的黎曼流形,u是熱方程在M×(δ,T],δ>0的正解,且滿足引理2 的式(1)和式(2),那么存在常數(shù)C3使得
定理2 設(shè)M是完備非緊的K?hler流形有非負(fù)的全純雙截曲率,u(x,t)是熱方程的解,那么存在T>0,Cauchy問題(2)有一個解u(x,t)在M×(δ,T],δ>0,使得對某個常數(shù)C4>0,對所有的(x,t),
首先證明定理1,從引理2,可以知道
從引理1
所以
在證明定理2之前,有下面的兩個引理.
引理3[5]設(shè)M是完備非緊的K?hler流形有非負(fù)的全純雙截曲率,u(x,t)是熱方程的一個解,那么存在T>0,Cauchy問題(2)有一個解u(x,t)在M×(0,T],那么
這里
引理4[5]設(shè)M是完備非緊的K?hler流形有非負(fù)全純雙截曲率,u(x,t)是熱方程的解,那么
現(xiàn)在證明定理2.
證明 在方程(3)的兩邊乘以φ2(x)并且分部積分,這里φ(x)是一個光滑函數(shù)使得0≤φ≤1 在Bo(R),φ=0在Bo(2R)外,且對某個常數(shù)C依賴于R有,則有
依照局部標(biāo)準(zhǔn)正交公式,可參考文獻(xiàn)[6]
用φ2(x)乘在方程的兩邊并且分部積分,則可以得到
由定理1,得到
和
所以存在常數(shù)C8
因?yàn)?/p>
所以由式(4)~(6),得到存在常數(shù)C9使得
由式(6),(7)和式(9),證明定理2
[1] Cheng S Y,Yau S T.Differential equations on Riemannian manifolds and their geometric applications[J].Comm Pure Apple Math,1975,28(3):333.
[2] Li P,Yau S T.On the parabolic kernel of the Schr?dinger operator[J].Acta Math,1986,156(1):153.
[3] Hamilton R S.Amatrix Harnack estimate for the heat equation[J].Comm Anal Geom,1993,1(1):113.
[4] Souplet P,Zhang Q S.Sharp gradient estimate and Yau Liouville theorem for the heat equation on noncompact manifolds[J].Bulletin of the London Mathematical Society,2006,38(6):1045.
[5] Ni L,Tam L F.Liouville property of plurisubharmonic functions[R/OL ]. [2002-12-28].http://arxiv.org/abs/math/0212363.
[6] Ni L,Shi Y G,Tam L F.Poisson equation,poincaré-Lelong equation and curvature decay on complete K?hler manifolds[J].J Diff Geom,2001,57(2):339.