抛物型偏微分方程组简称抛物型方程组 (system of parabolic equations,parabolic system)。对于抛物型方程组,一般来说,最大值原理和比较原理并不成立。
先定义二阶抛物线方程组,仅以散度型的二阶线性方程组为例。记 u=(u1,...,uk),
设 Q 是
中的一个集合,并且对于每一个正整数组(i,j),
,Aij(x,t) 是定义在 Q 上的
矩阵。考虑下面的二阶线性偏微分方程组:
(1)
如果对任意的和任意的
矩阵
的谱都位于右半平面,即谱的实部大于零,则称方程组(1)在 Q 上是二阶线性抛物型方程组。
高阶抛物型方程组的定义比较复杂,下面仅介绍高阶偏导数项不耦合的方程组。
假设对于 i=1,...,k,关于 ui的偏微分方程
是 2mi阶抛物型方程,其中,
是整数。这时,称偏微分方程组
是抛物型方程组,其中
对于一个抛物型方程组,如果每个方程式中耦合最多是未知函数的耦合,而没有未知函数的偏导数的耦合,就称这样的抛物型方程组为弱耦合,否则称为强耦合。
例如,方程组
是一个耦合抛物型方程组,这里 d1,d2>0。下面的方程组
是一个强耦合抛物型方程组,其中a1,a2,b1,b2中至少有一个不为零,这里 d1,d2> 0。[1]