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高階非線形微分方程式の解の零点の個数に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13640178
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 基礎解析学
研究機関愛媛大学

研究代表者

内藤 学  愛媛大学, 理学部, 教授 (00106791)

研究分担者 宇佐美 広介  広島大学, 総合科学部, 助教授 (90192509)
橋本 貴宏  愛媛大学, 理学部, 助手 (60291499)
坂口 茂  愛媛大学, 理学部, 教授 (50215620)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2002年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2001年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード非線形微分方程式 / 高階微分方程式 / 非振動解 / 零点 / 固有値問題 / Liouville型定理 / 重調和 / 正値解
研究概要

本研究の目的は、Emden-Fowler型の非線形項をもつ高階常微分方程式に対して、解の零点の個数・分布を調べることである。また、常微分方程式についての結果を念頭において、高階楕円型偏微分方程式の解の振動的性質を詳しく調べることである。
この研究によって得られた新しい結果、新しい知見は主として次の様なものである。
1.線形および劣線形高階常微分方程式に対して、半無限区間[a,+∞)における特異固有値問題を考察し、可算固有値列の存在と、対応して、丁度n個の零点をもつ固有関数列の存在を示した。
2.劣線形高階常微分方程式に対して、正則固有値問題を考察し、可算固有値列の存在と、対応して、丁度n個の零点をもつ固有関数列の存在を示した。
3.half-linear非線形2階常微分方程式の非振動解で、無限遠点である特別な漸近行動をするものの零点の個数は、パラメータとともに、丁度1個づつ変化していくことを明らかにした。
4.half-linear非線形2階常微分方程式に対して、正則固有値問題を考察し、Sturm-Liouville線形正則固有値問題の完全な拡張を得た。
5.4次元Emden-Fowler型常微分方程式系および4階Emden-Fowler型準線形常微分方程式に対して、非振動解の無限遠点での潮近挙動を詳しく論じ、ある特別な漸近挙動をする非振動解が存在するための必要十分条件およびすべての解が振動的であるための条件を樹立した。
6.2次元の半線形ラプラス型方程式系に対して、ある種のLiouville型定理を証明した。
7.重調和作用素を含む4階非線形楕円型方程式に対しても、解の存在と非存在について、2階方程式と類似に、内部問題/外部問題/全領域問題の相補性が成り立つことを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (54件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (54件)

  • [文献書誌] Takasi Kusano, Manabu Naito: "On the number of zeros of nonoscillatory solutions to half-linear ordinary differential equations involving a parameter"Transactions of the American Mathematical Society. 354. 4751-4767 (2002)

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  • [文献書誌] Manabu Naito: "On the number of zeros of nonoscillatory solutions to higher-order linear ordinary differential equations"Monatshefte fur Mathematik. 136. 237-242 (2002)

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  • [文献書誌] Masatsugu Mizukami, Manabu Naito, Hiroyuki Usami: "Asymptotic behavior of solutions of a class of second order quasilinear ordinary differential equations"Hiroshima Mathematical Journal. 32. 51-78 (2002)

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  • [文献書誌] Kusano Takasi, Manabu Naito, Wu Fentao: "On the oscillation of solutions of 4-dimensional Emden-Fowler differential systems"Advances in Mathematical Sciences and Applications. 11. 685-719 (2001)

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  • [文献書誌] Takasi Kusano, Manabu Naito: "Sturm-Liouville eigenvalue problems for half-linear ordinary differential equations"Rocky Mountain Journal of Mathematics. 31. 1039-1054 (2001)

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  • [文献書誌] R.Magnanini, Shigeru Sakaguchi: "On heat conductors with a stationary hot spot"Annali di Matematica Pura ed Applicata (4). (印刷中).

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  • [文献書誌] R.Magnanini, Shigeru Sakaguchi: "Matzoh ball soup: Heat conductors with a stationary isothermic surface"Annals of Mathematics. 156. 931-946 (2002)

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  • [文献書誌] R.Magnanini, Shigeru Sakaguchi: "Stationary critical points of the heat flow in the plane"Journal d'Analyse Mathematique. 88. 383-396 (2002)

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  • [文献書誌] Shigeru Sakaguchi: "Regularity of the interfaces with sign changes of solutions of the one-dimensional porous medium equation"Journal of Differential Equations. 178. 1-59 (2002)

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  • [文献書誌] Shigeru Sakaguchi: "Stationary critical points of the heat flow in spaces of constant curvature"Journal of London Mathematical Society (2). 63. 400-412 (2001)

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  • [文献書誌] Hashimoto Takahiro, Ishiwata Michinori, Otani Mitsuharu: "Quasilinear elliptic equations in infinite tube-shaped domains"Advances in Mathematical Sciences and Applications. 11. 483-503 (2001)

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  • [文献書誌] Ken-ichi Kamo, Hiroyuki Usami: "Oscillation theorems for fourth-order quasilinear ordinary differential equations"Studia Scientiarum Mathematicarum Hungarica. 39. 385-406 (2002)

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  • [文献書誌] Ken-ichi Kamo, Hiroyuki Usami: "Asymptotic forms of positive solutions of third-order Emden-Fowler equationns"Journal of Mathematical Analysis and Applications. 271. 297-312 (2002)

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  • [文献書誌] Tomomitsu Teramoto, Hiroyuki Usami: "A Liouville type theorem for semilinear elliptic systems"Pacific Journal of Mathematics. 204. 247-255 (2002)

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  • [文献書誌] Ken-ichi Kamo Kamo, Hiroyuki Usami: "Asymptotic forms of positive solutions of second-order quasilinear ordinary differential equations with sub-homogeneity"Hiroshima Mathematical Journal. 31. 35-49 (2001)

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  • [文献書誌] Yuki Naito, Hiroyuki Usami: "Oscillation criteria for quasilinear elliptic equations"Nonlinear Analysis. Theory, Methods and Applications. 46. 629-652 (2001)

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  • [文献書誌] Takasi Kusano and Manabu Naito: "On the number of zeros of nonoscillatory solutions to half-linear ordinary differen-tial equations involving a parameter"Transactions of the American Mathematical Society. Vol.354, No.12. 4751-4567 (2002)

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  • [文献書誌] Manabu Naito: "On the number of zeros of nonoscillatory solutions to higher-order linear ordinary differential eauations"Monatshefte fur Mathematik. Vol.136, No.3. 237-242 (2002)

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  • [文献書誌] Masatsugu Mizukami, Manabu Naito and Hiroyuki Usami: "Asymptotic behavior of solutions of a class of second order quasilinear ordinary differential equations"Hiroshima Mathematical Journal. Vol.32, No.1. 51-78 (2002)

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  • [文献書誌] Kusano Takasi, Manabu Naito and Wu Fentao: "On the oscillation of solutions of 4-dimensional Emden-Fowler differential systems"Advances in Mathematical Sciences and Applications. Vol.11, No.2. 685-719 (2001)

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  • [文献書誌] Takasi Kusano and Manabu Naito: "Sturm-Liouville eigenvalue problems for half-linear ordinary differential equations"Rocky Mountain Journal of Mathematics. Vol.31, No.3. 1039-1054 (2001)

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  • [文献書誌] R.Magnanini and Shigeru Sakaguchi: "On heat conductors with a stationary hot spot"Annali di Matematica Pura ed Applicata(4). (in press).

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  • [文献書誌] R.Magnanini and Shigeru Sakaguchi: "Matzoh ball soup : Heat conductors with a stationary isothermic surface"Ananals of Mathematics. Vol.156, No.3. 931-946 (2002)

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  • [文献書誌] R.Magnanini and Shigeru Sakaguchi: "Stationary critical points of the heat flow in the plane"Journal d'Analyse Mathematique. Vol.88. 383-396 (2002)

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  • [文献書誌] Shigeru Sakaguchi: "Regularity of the interfaces with sign changes of solutions of the one-dimensional porous medium equation"Journal of Differential Equations. Vol.178, No.1. 1-59 (2002)

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  • [文献書誌] Shigeru Sakaguchi: "Stationary critical points of the heat flow in spaces of constant curvature"Journal of London Mathematical Society(2). Vol.63, No.2. 400-412 (2001)

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  • [文献書誌] Takahiro Hashimoto, Michinori Ishiwata and Mitsuharu Otani: "Quasilinear elliptic equations in infinite tube-shaped domains"Advances in Mathematical Sciences and Applications. Vol.11, No.2. 483-503 (2001)

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  • [文献書誌] Ken-ichi Kamo and Hiroyuki Usarni: "Asymptotic forms of positive solutions of third-order Emden-Fowler equations systems"Journal of Mathematical Analysis and Applications. Vol.271, No.2. 297-312 (2002)

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  • [文献書誌] Tomomitsu Teramoto and Hiroyuki Usami: "A Liouville type theorem for semilinear elliptic systems"Pacific Journal of Mathematics. Vol.204, No.2. 247-255 (2002)

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  • [文献書誌] Ken-ichi Kamo and Hiroyuki Usami: "Asymptotic forms of positive solutions of second-order quasilinear ordinary differential equations with sub-homogeneity"Hiroshima Mathematical Journal. Vol.31, No.1. 35-49 (2001)

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  • [文献書誌] Yuki Naito and Hiroyuki Usami: "Oscillation criteria for quasilinear elliptic equations"Nonlilnear Analysis.Theory, Methods and Appllications. Vol.46, No.5. 629-652 (2001)

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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