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臨界Hardy不等式に付随する最小化問題と楕円型偏微分方程式の研究

Research Project

Project/Area Number 16J07472
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Mathematical analysis
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

佐野 めぐみ  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsHardy不等式 / 臨界ソボレフ空間 / 最小化問題 / コンパクト性 / 変動指数 / Kolmogorov作用素 / 楕円型偏微分方程式 / 劣臨界と臨界 / boundary singularity / 解の存在
Outline of Annual Research Achievements

交付申請書に記載した研究目的を達成するため、申請者が当該年度に実施した研究の具体的な内容や成果については次の3つである。
1.Gaussian 型密度関数を持つ不変測度を重みにもつ臨界Hardy不等式に関する不等式の成立及び定数の最良性について考察し、そしてそれをKolmogorov方程式の解の存在・非存在に応用した。特にKolmogorov作用素の特別な場合であるOrnstein-Uhlenbeck作用素は数理物理や数理ファイナンス等で登場する重要な作用素として知られている。劣臨界の場合にはこれまで研究が成されてきたが、本研究では臨界の場合を考察した。
2.球対称ソボレフ空間の変動指数ルベーグ空間への埋め込みのコンパクト性及び変動指数型非線形項をもつ楕円型偏微分方程式における解の存在に関して研究した。本研究では、これまで研究が成されておらず非常にデリケートな状況である変動指数が臨界指数に近づく場合に関して考察を行い、(非)コンパクト性に関して十分条件を得た。さらにそれを楕円型偏微分方程式に応用した。
3.4次元におけるシャープ臨界Rellich不等式に関して、不等式の成立及び定数の最良性について考察し、達成可能性・不可能性について研究した。Rellich不等式はHardy不等式の高階への一般化として知られた有名な不等式であるが、臨界の場合は未だ分かっていない事が多い。本研究では4次元のみであるが、ヒルベルト空間の構造を用いることで、シャープな臨界Rellich不等式を考察した。また臨界Rellich不等式は非線形スケーリングに関して不変構造が破綻しているが、その破綻の仕方を見ることで、埋め込みの非コンパクト性に関して明らかにした。
(1),(2)の研究結果は論文にまとめられ、現在学術雑誌に投稿中である。(3)に関しては高次元化が課題であり、研究を継続中である。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 14 results)

  • [Journal Article] Scaling invariant Hardy type inequalities with non-standard remainder terms2018

    • Author(s)
      Sano, Megumi
    • Journal Title

      Mathematical Inequalities & Applications

      Volume: 21 Issue: 1 Pages: 77-90

    • DOI

      10.7153/mia-2018-21-06

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Some improvements for a class of the Caffarelli-Kohn- Nirenberg inequalities2018

    • Author(s)
      Sano, Megumi; Takahashi Futoshi
    • Journal Title

      Differential Integral Equations

      Volume: 31 Pages: 57-74

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Scale invariance structures of the critical and the subcritical Hardy inequalities and their improvements2017

    • Author(s)
      M. Sano and F. Takahashi
    • Journal Title

      Calculus of Variations and Partial Differential Equations

      Volume: 56 Issue: 3 Pages: 14-14

    • DOI

      10.1007/s00526-017-1166-0

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sublinear eigenvalue problems with singular weights related to the critical Hardy inequality2016

    • Author(s)
      Sano, Megumi; Takahashi Futoshi
    • Journal Title

      Electronic Journal of Differential Equations

      Volume: Vol. 212 Pages: 1-12

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Improved Rellich type inequalities in R^N2016

    • Author(s)
      Sano, Megumi; Takahashi Futoshi
    • Journal Title

      Springer Proceedings in Mathematics & Statistics, 「Geometric Properties for Parabolic and Elliptic PDE’s」

      Volume: 176 Pages: 241-255

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 4次元におけるシャープ臨界Rellich不等式について2018

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      第9回白浜研究集会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Symmetry breaking of extremals for generalized critical Hardy inequalities2018

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      RIMS共同研究(グループ型)「非線形問題への常微分方程式の手法によるアプローチ」
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 一般化された臨界Hardy不等式に関連する最小化問題について2018

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      第55回東工大数理解析セミナー
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Strauss's radial compactness and its application to nonlinear elliptic problem with variable critical exponent2017

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      5th Italian-Japanese Workshop on Geometric Properties for Parabolic and Elliptic PDE's
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2017-05-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Strauss’s radial compactness and its application to nonlinear elliptic problem with variable critical exponent2017

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      京都大学NLPDEせみなー
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Strauss’s radial compactness and its application to nonlinear elliptic problem with variable critical exponent2017

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      The 42nd Sapporo Symposium on Partial Differential Equations
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Strauss’s radial compactness and nonlinear elliptic equation involving a variable critical exponent2017

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      愛媛大学における微分方程式セミナー
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Sharp critical Rellich inequality in four dimension2017

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      University of Napoli Federico II, Analysis Seminar
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Strauss’s radial compactness and nonlinear elliptic equation involving a variable critical exponent2017

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      大阪大学微分方程式セミナー
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 劣臨界及び臨界Hardy不等式に関連した最小化問題2017

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      第一回岡潔女性数学者セミナー
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 4次元におけるシャープ臨界Rellich不等式について2017

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      若手研究者による実解析と偏微分方程式2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Minimization problems related to the critical Hardy inequality2017

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      名古屋微分方程式セミナー
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 有界領域上の一般化された臨界Hardy不等式に関連する最小化問題2017

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      日本数学会年会 一般講演
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都・八王子市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Sublinear eigenvalue problems with singular weights related to the critical Hardy inequality2017

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      日本数学会年会 一般講演
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都・八王子市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 有界領域上の一般化された臨界Hardy不等式に関連する最小化問題2016

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      第8回白浜研究集会
    • Place of Presentation
      紀州・白浜温泉 旅館むさし(和歌山県・西牟婁郡白浜町)
    • Year and Date
      2016-11-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 劣臨界及び臨界Hardy不等式におけるスケール不変構造とその改良型不等式への応用2016

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      第38回発展方程式若手セミナー
    • Place of Presentation
      あうる京北(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2016-08-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 劣臨界及び臨界Hardy不等式におけるスケール不変構造とその改良型不等式への応用2016

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      2016 偏微分方程式集中セミナー
    • Place of Presentation
      城崎国際アートセンター(兵庫県・豊岡市)
    • Year and Date
      2016-08-03
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Scale invariance structures of the critical and the subcritical Hardy inequalities and their improvements2016

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      The 10th Graduate Student Workshop on Mathematics
    • Place of Presentation
      釜山大学(韓国)
    • Year and Date
      2016-07-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Generalized critical Hardy inequalities with the optimal constant2016

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      The 11th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • Place of Presentation
      Orlando(USA)
    • Year and Date
      2016-07-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Scale invariance structures of the critical and the subcritical Hardy inequalities and their improvements2016

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      The 2016 EWM-EMS Summer School on "Geometric and Physical aspects of Trudinger-Moser type inequalities"
    • Place of Presentation
      Institut Mittag-Leffler(Sweden)
    • Year and Date
      2016-06-27
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On the generalized critical Hardy inequalities with the optimal constant2016

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      第31回南大阪応用数学セミナー
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府・大阪市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 有界領域上の一般化された臨界Hardy不等式に関連する最小化問題2016

    • Author(s)
      佐野めぐみ
    • Organizer
      若手研究者による実解析と偏微分方程式2016
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府・大阪市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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