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2007 Fiscal Year Annual Research Report

変分的手法による非線型問題の研究

Research Project

Project/Area Number 17540205
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

田中 和永  Waseda University, 理工学術院, 教授 (20188288)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大谷 光春  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30119656)
山崎 昌男  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20174659)
山田 義雄  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20111825)
柴田 徹太郎  広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90216010)
倉田 和浩  首都大学東京, 都市教養学部理工学系, 教授 (10186489)
Keywords変分問題 / 非線型楕円型方程式 / 特異摂動問題 / ハミルトン系
Research Abstract

昨年度に引き続き非線型楕円型方程式の解の存在問題を中心に研究を行った。
(i)スカラーフィールド方程式等のR-N全体で定義された非線型楕円型方程式の解の存在問題は方程式が空間変数xに依存しないとき、ある点を中心とした球対称な解の存在を議論すればよくBerestycki-Lionsらにより解の存在のためのよい条件が知られている。しかしながら方程式が空間変数xに依存する場合、存在問題は非常にデリケートな問題となり、従来の研究では非線型シュレディンガー方程式等については比較的広いクラスの非線型項に対して解の存在が得られているが、その他の方程式に関してはほとんど扱われていなかった。本研究ではRabierらにより最近開発されたmonotonicitytrickを用いることにより一般のスカラーフィールド方程式に対しても非常に広いクラスで存在結果を得ることができた。また方程式系(シュレディガー方程式系)等に関しても同様の考察を試みた。
(ii)特異摂動問題に関してはGierer-Meinhardt系でのpeak解の存在を弱い飽和効果を取り入れた状況下で示した。また1次元での高振動解についても、その存在と特徴づけに成功した。高振動解についてはその発生のメカニズムをより一般のハミルトン系で理解することが目標のひとつであったが、ラグランジュ系に関しては若干の進歩を見たが、ハミルトン系ではまだ十分でなく、今後の進展が待たれる。
(iii)ハミルトン系に関しては2体問題に関連した状況での周期問題について進展が見られた。周期解のMorse指数の評価に関して従来の研究では得られなかったよりよい評価が得られた。この評価と新しい汎関数を導入することにより、周期解の存在結果も改良されるであろうと期待される。

  • Research Products

    (15 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] 12008

    • Author(s)
      P.Felmer, S.Martinez, K.Tanaka
    • Pages
      749-773
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Standing waves for nonlinear Schrodinger equations with a general nonlinearity:one and two dimensional cases2008

    • Author(s)
      J.Byeon, L.Jeanjean, K.Tanaka
    • Journal Title

      Comm.Partial Diff.Eq.

      Pages: 1113-1136

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Compactness embedding from $W^{1,2}_0(\Omega)$ to $L^{p(x)}(\Omega)$ and its application to nonlinear elliptic boundary value problem with variable critical exponent,2008

    • Author(s)
      K.Kurata, N.Shioji
    • Journal Title

      J.Math.Anal.Appl. 339

      Pages: 1386-1394

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymptotic behavior of $L^q$-norm of solutions to elliptic eigenvalue probelms arising in population dynamics2007

    • Author(s)
      T.Shibata
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society of Edinburgh 137A

      Pages: 1081-1090

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New Asymptotic Formula for Eigenvalues of Nonlinear Sturm-Liouville Problems2007

    • Author(s)
      T.Shibata
    • Journal Title

      Journal d'Analyse Mathematique 102

      Pages: 347-358

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Existence of nontrivial solutions for elliptic equations with supercriticalnonlinearity in exterior domains2007

    • Author(s)
      S.Hashimoto, M.Otani
    • Journal Title

      Discrete and Continuous Dynamical Systems 19

      Pages: 323-333

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]

    • Author(s)
      Y.Sato, K.Tanaka
    • Journal Title

      Trans.Amer.Math.Soc. (掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction and asymptotic behavior of the multi-peak solutions to the Gierer-Meinhardt system with saturation

    • Author(s)
      K.Kurata, K.Morimoto
    • Journal Title

      Comm.Pure Appl.Anal. (掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the long-time l imit of positive solutions to the degenerate logosticequation

    • Author(s)
      Y.Du, Y.Yamada
    • Journal Title

      Discrete and Continuous Dynamical Systems (掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A positive solution of a scalar field equation: $-\Delta u=g(x,u)$ in $\R^N$2007

    • Author(s)
      K.Tanaka
    • Organizer
      国際研究集会「First Chile-Japan Workshop on Nonlinear Elliptic and Parabolis PDE」
    • Place of Presentation
      Santiago, Chile
    • Year and Date
      20071023-26
  • [Presentation] Construction and asymptotic behavior of the multi-peak solutions to the Gierer-Meinhardt system with saturation2007

    • Author(s)
      K.Kurata
    • Organizer
      国際研究集会「First Chile-Japan Workshop on Nonlinear Elliptic and Paraboiic PDE」
    • Place of Presentation
      Santiago, Chile
    • Year and Date
      20071023-26
  • [Presentation] Population models of interacting species with cross and Self diffusion2007

    • Author(s)
      Y.Yamada
    • Organizer
      Ecosummit 2007
    • Place of Presentation
      北京,中国
    • Year and Date
      20070522-27
  • [Presentation] Inverse eigenvalue problems for nonlinear ordinary differential equations2007

    • Author(s)
      柴田 徹太郎
    • Organizer
      研究集会「関数方程式論におけるモデリングと複素解析」
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2007-11-07
  • [Presentation] Asymptotic behavior of the branch of positive solutions to nonlinear Sturm-Liouville problems in $L^-q$-framework2007

    • Author(s)
      柴田 徹太郎
    • Organizer
      日本数学会秋季総合分科会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2007-09-21
  • [Presentation] 境界条件に非線形性を持つ楕円型の解の存在について2007

    • Author(s)
      大谷 光春, 原田 潤一
    • Organizer
      日本数学会秋季総合分科会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2007-09-21

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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