動的境界条件を有する拡散方程式の非線形問題への展開
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20K03689
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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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| Review Section |
Basic Section 12020:Mathematical analysis-related
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
川上 竜樹 龍谷大学, 先端理工学部, 教授 (20546147)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 動的境界条件 / 拡散方程式 / 基本解 / 退化放物型方程式 / 臨界指数 / 重み付き空間 / 可解性 / 指数型非線形項 / 非線形境界条件 / 高次漸近展開 / 分数冪拡散方程式 / 外部領域 / 分数冪 Hardy-Henon 方程式 / Joseph-Lundgren 指数 / 高階放物型方程式 / 分数冪Laplacian |
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| Outline of Research at the Start |
これまで半空間や単位球の外部領域における動的境界条件を有する楕円型方程式の研究によって用いてきた手法を応用・発展させることで、具体的な解表示とそれに基づく様々な評価の導出を行う。また、付随した研究として、半空間の非線形動的境界条件の定常問題として現れる分数冪Laplacianを有する非線形楕円型方程式について,その解構造の解明を目指す。さらに、より一般の動的境界条件への展開として、一般の分数冪拡散方程式に付随する特異または退化係数を有する放物型方程式の可解性や、高次の微分を含む境界条件に関連する高階放物型方程式への分数冪拡散方程式からのアプローチを試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は本研究課題の最終年度であることから、前年度からの継続研究とともに、本研究課題の総括を行なった。
まず、継続研究としては半空間において動的境界条件を有する非線形熱方程式の解析を目的として、まずその第一段階として線形熱方程式の場合の基本解の構成を行なった。これまでは対象とする問題をゼロディリクレ境界条件を満たす非斉次熱方程式と非斉次動的境界条件を有するラプラス方程式の連立系に変形し、その可解性について研究を進めてきた。この方向性についてはこれまで非線形楕円型方程式の可解性や拡散極限などの研究について一定の成果を上げてきたが、昨年度行なったより広いクラスの初期条件に対する可解性の研究から、基本解の構成に際しては問題点の抽出はできるものの、具体的な構成には不向きであるとの感触を得ていた。これに対して、東京大学の石毛和弘氏とその学生である片山翔氏と議論を重ねる中で、oblique 境界条件を有する楕円型方程式の基本解の公式を元に、具体的に基本解を構成することに成功した。現在はこの基本解の諸性質について研究を行なっており、非線形問題への応用についても非常に大きな進歩があったと言える。本研究は今後もこの3名にて共同で研究を行なっていく予定である。
また、動的境界条件に付随する問題である退化係数を有する拡散方程式について、具体的な重み関数での研究を背景により一般の枠組みにおいて時間大域可解性を決定るつ臨界指数を導出した。本研究は Y. Sire 氏、J.-N. Wang 氏との共同研究であり、すでに国際雑誌に掲載が確定している。
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Report
(4 results)
Research Products
(23 results)
