|
为了证明(5.3),我们定义了(y,t)=u(y,t- δ) 对于小δ>0。从(4.5)中,我们知道w(x,t)满足明尼苏达州- tw-嗯yyw+rw,w-1.-γγγγ-1.- Kyo=0,y>0,δ<t<t,w(Kγ- 1,t)=γKγ,δ<t<t,w(y,t)=u(y,t)- δ) ≥1.-γγγγ-1+Ky,0<y<Kγ- 1.(5.4)将比较原理应用于关于终值的变分不等式(4.5)和(5.4)(见Friedman(1982)),我们得到(y,t)≤ w(y,t)=u(y,t- δ) ,y>0,δ<t<t屠≤ 0和(5.3)成立。基于(5.2),我们定义了自由边界H(t):=minnyu(y,t)=1- γγγγ-1+Kyo,0≤ 定理5.2自由边界函数h(t)是单调递减的(图2),h(t):=limt→T-h(t)=rKa1-γ- r1-γγγ- 1.(5.5)此外,h(t)∈ C[0,T]∩ C∞[0,T).证明:首先,从(5.3)开始,h(T)是单调递减的。表示φ(y):=1- γγγγ-1+Ky.在埃利,-t~n-嗯yy~n+r~n=-a1- γ+r1- γγγγ-1+rKy≥ 0,soh(t)≥rKa1-γ- r1-γγγ- 1, 0 ≤ 因此,h(t)≥rKa1-γ- r1-γγγ- 1.为了证明(5.5),我们假设(T)>rKa1-γ- r1-γγγ- 1、(5.6)那就不难了tu(y,T)>0,表示h(T)<y<rKa1-γ- r1-γγγ- 1,这与(5.3)相矛盾。因此,期望的结果(5.5)成立。最后,o f h(t)的pro∈ C[0,T]∩ C∞[0,T)与Friedman(1975)的结果相似。这里,我们省略了细节。图2。y=h(t),ψ(y)=1-γγγγ-1+KytTyγKγERyu=~n(y)CRyu>~n(y)定理5.3适用于任何(y,t)∈ Qy,我们有yyu(y,t)>0。(5.7)证明:如果(y,t)∈ 呃,那么u=1-γγγγ-1+Ky.因此,yyu=1- γyγ-1.-1> 0,(y,t)∈ 嗯。If(y,t)∈ 那就哭吧- 屠-嗯yyu+ru=0(y,t)∈ 哭泣(5.8)关于产量的差异(5.8)- t(yyu)-嗯yy(yyu)- 嗯y(yyu)+(r- (a)(yyu)=0,(y,t)∈ 哭泣
|