古典的不等式の精密化に基づく非線型楕円型方程式の定性的研究
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16K05189
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Basic analysis
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
堀内 利郎 茨城大学, 理学部, 教授 (80157057)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下村 勝孝 茨城大学, 理学部, 教授 (00201559)
中井 英一 茨城大学, 理学部, 教授 (60259900)
安藤 広 茨城大学, 理学部, 准教授 (60292471)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 加藤の不等式 / CKN型不等式 / p-ラプラシアン / 重み付きハーディ不等式 / 重み付きソボレフ不等式 / 強最大値原理 / 逆最大値原理 / 非線型変分問題 / CKN 型不等式 / 重み付きソボレフの不等式 / 非線形楕円型変分問題 / 退化楕円型偏微分方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
p－ラプラシアンを一般化した作用素（Aと呼ぶ）に対する加藤の不等式とCKN型不等式を中心に古典的不等式（重み付きハーディ不等式、重み付きソボレフ不等式等）の精密化の基礎的研究が精力的に行われた。特に、作用素Aに対する測度値の加藤の不等式を証明した。
それらを基礎とし,（１）Aを主要部とする準線型楕円型作用素に対する強最大値原理と逆最大値原理の研究、（２）p－ラプラシアンに対する領域の境界まで込めた加藤の不等式の研究および (3) p=1と臨界の場合のCKN型不等式の研究が行われた。具体的には次の成果があった。（１）に関しては、適切に許容空間を設定することによりAを主要部とする準線型楕円型作用素に対する強最大値原理と逆最大値原理の研究が成立し、Aを主要部準線型楕円型作用素に対する境界値問題の解の一意存在性、解の特異性が詳しく調べられた。また、我々が導入した許容空間 Renormalized 解とエントロピー解との関係が明らかになりつつある。（２）については、線形の場合の先行結果の多くが準線形の場合にも成立する事が証明された。またpラプラス・キャパシティを導入し、従来のpキャパシティとハウスドルフ測度の関係が明らかにされた。(3)に関しては、p=1の場合のCKN型不等式が等周不等式であることに着目し、その証明と対称性の崩れの研究が引き続き行われた。これらの研究と同時に「精密化された古典的不等式」を共通の手法とし、非線型退化楕円型作用素の諸問題を対象とし分担者・連携研究者・海外の研究協力者が有機的関係を深めながら進展を目指して共同研究を行った．具体的には、次の関連する問題の研究が行われ一定の成果が上げられた。古典不等式における精密な無限個のミッシング・タームの存在と応用の研究、 臨界指数のCKN型不等式の精密化と関連する変分問題の解の存在と非存在の研究等。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
一般化されたpラプラシアンに対して 測度値の加藤の不等式が成立するための適切な十分条件の導出が懸案であったが、古典的なRenormalized解やエントロピー解を含む許容クラスを定めることに成功したため、加藤の不等式が精密化できた。さらに、その応用として強最大値原理と逆最大値原理が確立できた点が挙げられる。
また新たに、境界まで込めた加藤の不等式が導入され、この方面の今後の発展が期待できる様になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までの結果を踏まえ、新たに境界まで込めた加藤の不等式の精密化の研究を行う予定である。
その研究と平行して、p-ラプラシアンを含むような準線形用素の境界値問題と変分問題の解析について以下の研究を予定している:
線形の場合には、今年度得られた許容条件を満たさない場合には、それらは適当なエネルギー空間における変分問題の解としては捉えられないいわゆる病的な解であることが既に示された。このエネルギークラスに属さない解に関する研究は現在まで殆ど行われていないのが現状であるが、許容クラスの有効性を知るためにも重要な研究と位置づけられると考えている。今後は非線型の場合も含めて多くの反例を構成し、この病的なクラスの解の解析を試みたい。古典的不等式の精密化の問題について：引き続き様々な不等式の精密化を目指して研究する予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
