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Well-posedness for higher order dispersive equations and their symmetric structure

Research Project

Project/Area Number 20J12750
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 12020:Mathematical analysis-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

田中 智之  名古屋大学, 多元数理科学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords分散型方程式 / 初期値問題の適切性 / 無条件一意性 / 非線形分散型方程式 / 非線形波動方程式 / 解の寿命
Outline of Research at the Start

本研究では, 非線形項に高階の微分を含む分散型方程式に対する初期値問題の適切性(解の存在, 一意性, 初期値に対する解の連続依存性)を扱う. 高階の非線形偏微分方程式では, 非線形項から生じる強い特異性が原因で解析が困難であった. 本研究の目的は, それらの強い特異性が, 適切性の成立にどのような影響をもたらすかを明らかにすることである. 本研究で扱う偏微分方程式のクラスは, 可積分系として知られるKdV方程式系やシュレディンガー方程式系を含むものである.

Outline of Annual Research Achievements

発展方程式の初期値問題の適切性(解の存在、一意性、初期値に対する解の連続依存性)は、基本的な問題である。今年度は、一般化ベンジャミン・小野方程式に対する初期値問題の適切性を研究した。先行研究では、短時間フーリエ制限法によって一般化ベンジャミン・小野方程式の初期値問題の適切性が証明されていた。短時間フーリエ制限法は、解空間を巧妙に設定しその上で解を構成するため、無条件一意性を直接得ることは困難である。本研究では、短時間フーリエ制限法とは異なる手法を用いた。今回得られた結果は、先行研究と比べて初期値の正則性の仮定が同じであるが、無条件一意性を証明したことが新しい。また、この結果はより広いクラスの非線形分散型方程式に対しても成立し、線形項のシンボルのオーダーがベンジャミン・小野方程式とKdV方程式の間にある場合や、Intermediate long wave方程式などのそれらが摂動された場合、非線形項が無限大の収束半径を持つ冪級数の場合にも適切性と無条件一意性が得られる。今回用いた手法は、非共鳴な相互作用を処理することに長けている。一方、次数の高い非線形項には、共鳴な相互作用がある。従って、これをいかに処理するかがポイントとなる。本研究では、微分の損失を複数の関数に分散させた後に改良型Strichartz評価を用いることで共鳴な相互作用を処理した。この結果は論文雑誌Journal of Functional Analysisに掲載済みである。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Tours(フランス)

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    • Author(s)
      Molinet Luc、Tanaka Tomoyuki
    • Journal Title

      Journal of Functional Analysis

      Volume: 283 Issue: 1 Pages: 109490-109490

    • DOI

      10.1016/j.jfa.2022.109490

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    • Author(s)
      Tomoyuki Tanaka、Kotaro Tsugawa
    • Journal Title

      Osaka Journal of Mathematics

      Volume: 59 Pages: 465-480

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    • Author(s)
      Masahiro Ikeda, Tomoyuki Tanaka and Kyohei Wakasa
    • Journal Title

      Journal of Differential Equations

      Volume: 270 Pages: 916-946

    • DOI

      10.1016/j.jde.2020.08.047

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  • [Journal Article] Local well-posedness for fourth order Benjamin-Ono type equations2021

    • Author(s)
      Tanaka Tomoyuki
    • Journal Title

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      Volume: 498 Issue: 1 Pages: 124928-124928

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2021.124928

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  • [Journal Article] Well-posedness for the fourth-order Schr\"odinger equation with third order derivative nonlinearities2021

    • Author(s)
      Hirayama Hiroyuki、Ikeda Masahiro、Tanaka Tomoyuki
    • Journal Title

      Nonlinear Differential Equations and Applications NoDEA

      Volume: 28 Issue: 5

    • DOI

      10.1007/s00030-021-00707-6

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  • [Journal Article] On the critical decay for the wave equation with a cubic convolution in 3D2021

    • Author(s)
      Tanaka Tomoyuki、Wakasa Kyouhei
    • Journal Title

      Discrete and Continuous Dynamical Systems

      Volume: 41 Issue: 10 Pages: 4545-4566

    • DOI

      10.3934/dcds.2021048

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    • Author(s)
      Masahiro Ikeda, Tomoyuki Tanaka and Kyohei Wakasa
    • Journal Title

      Nonlinear Analysis

      Volume: 200 Pages: 112057-112057

    • DOI

      10.1016/j.na.2020.112057

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      田中智之
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      田中智之
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      田中智之、津川光太郎
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      日本数学会2021年度年会
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      田中智之、若狭恭平
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      日本数学会2021年度年会
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  • [Presentation] Well-posedness and parabolic smoothing effect for higher order Schr\"odinger type equations with constant coefficients2020

    • Author(s)
      Tomoyuki Tanaka
    • Organizer
      Analysis seminar at University of Tours
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    • Author(s)
      田中智之
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  • [Presentation] Well-posedness for the fourth-order Schr\"odinger equation with third order derivative nonlinearities2020

    • Author(s)
      平山浩之、池田正弘、田中智之
    • Organizer
      日本数学会2020年度秋季総合分科会
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    • Author(s)
      田中智之
    • Organizer
      京都大学NLPDEセミナー
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      2020 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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