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非線形楕円型方程式の固有値問題の解析

研究課題

研究課題/領域番号 14540207
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 大域解析学
研究機関広島大学

研究代表者

柴田 徹太郎  広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90216010)

研究分担者 吉田 清  広島大学, 総合科学部, 教授 (80033893)
水田 義弘  広島大学, 総合科学部, 教授 (00093815)
宇佐美 広介  広島大学, 総合科学部, 助教授 (90192509)
田中 和永  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20188288)
倉田 和浩  東京都立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10186489)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2002年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード非線形 / 固有値 / 漸近解析 / 変分法 / 特異摂動 / 境界層 / 単振り子 / 内部挙動 / 変文法
研究概要

本研究では非線形楕円型方程式の固有値問題に対し、変分法を中心に特異摂動の方法を援用して、いくつかのパラメーターを含む固有値問題の固有値・固有関数の漸近的性質を解析した。2つの固有値パラメーターを含む問題に関しては、pべき、qべきの非線形項を含む常微分方程式を考察し、採用する変分法の枠組みを工夫することにより、pとqの関係により、固有値パラメーターが数種類の漸近挙動を示すことを明らかにした。さらに、単振り子の方程式に関連する、2つのパラメーターを含む常微分方程式の固有値問題の場合に、固有値・固有関数の漸近解析を行った。この問題には、1つのパラメーターを含む問題には決して出現しないタイプの境界層をもつ解が現れるので、解の漸近挙動を詳しく解析した。1つのパラメーターを含む非線形楕円型方程式の固有値問題に関しては、まず単振り子の方程式に関連する常微分方程式の固有値問題の固有関数の漸近挙動を考察した。この方程式の解には境界層が現れるが、この境界層の漸近的性質を詳しく調べ、境界層の、固有値パラメーターに関する漸近展開公式を確立することに成功した。さらにこの結果を有界領域における非線形楕円型方程式の固有値問題に対して拡張した。またロジスティック方程式に関し、有界領域の場合に2乗可積分空間における固有値の漸近公式を確立した。また、摂動された単振り子の方程式に関連する偏微分方程式の固有値問題の固有関数の漸近解析を行った。この方程式の解は領域の内部でほぼ平らであるが、その解がどれぐらい平らであるかを調べるために、解の領域内部での漸近的性質を詳しく調べた。その結果、解の、固有値パラメーターに関する詳細な漸近展開公式を確立することに成功した。その公式は非線形項によって完全に記述することができた。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (19件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] Precise spectral asymptotics for logistic equations of population dynamics2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      The Bulletin of the London Mathematical Society 36

      ページ: 59-64

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The steepest point of the boundary layers of singularly perturbed semilinear elliptic problems2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Transactions of the American Mathematical Society 356

      ページ: 2123-2135

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Three-term spectral asymptotics for the perturbed simple pendulum problems2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Differential and Integral Equations 17

      ページ: 215-226

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asymptotic expansion of the variatinal eigencurve for two-parameter simple pendulum-type equations2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis 58

      ページ: 425-440

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asymptotic formula for eigenvalues of simple pendulum problems2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Asymptotic Analysis 40

      ページ: 83-91

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asymptotic expansion of the variational eigencurve for two-parameter simple pendulum-type equations2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis 58

      ページ: 425-440

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asymptotic formula for eigenvalues of simple pendulum problems2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Asymptotic Analysis 40・1

      ページ: 83-91

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Variational method for precise asymptotic formulas for nonlinear eigenvalue problems2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Results in Mathematics 46・1-2

      ページ: 130-145

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Asymptotic expansion of the variational eigencurve for two-parameter simple pendulum-type equations2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis 58・3-4

      ページ: 425-440

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Three-term spectral asymptotics for the perturbed simple pendulum problems2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Differential and Integral Equations 17・1-2

      ページ: 215-226

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The steepest point of the boundary layers of singularly perturbed semilinear elliptic problems2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Transactions of the American Mathematical Society 356・5

      ページ: 2123-2135

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Precise spectral asymptotics for logistic equations of population dynamics2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      The Bulletin of the London Mathematical Society 36・1

      ページ: 59-64

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The effect of the variational framework on the spectral asymptotics for two-parameter nonlinear eigenvalue problems2003

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Mathematische Nachrichten 248/249

      ページ: 168-184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Precise asymptotic formulas for variational eigencurves of semilinear two-parameter elliptic eigenvalue problems2003

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Annali di Matematica Pura ed Applicata 182

      ページ: 211-229

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asymptotic formulas for boundary layers and eigencurves for nonlinear elliptic eigenvalue problems2003

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Communications in Partial Differential Equations 28

      ページ: 581-600

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asymptotic formulas and critical exponents for two-parameter nonlinear eigenvalue problems2003

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Abstract and Applied Analysis 2003

      ページ: 671-684

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asymptotic expansion of the boundary layers of the perturbed simple pendulum problems2003

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications 283

      ページ: 431-439

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Precise spectral asymptotics for nonlinear Sturm-Liouville problems2002

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations 180

      ページ: 374-394

    • NAID

      120000875861

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Three-term spectral asymptotics for nonlinear Sturm-Liouville problems2002

    • 著者名/発表者名
      Tetsutaro Shibata
    • 雑誌名

      Nonlinear Differential Equations and Applications 9

      ページ: 239-254

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsutaro Shibata: "Precise asymptotic formulas for variational eigencurves of semilinear two-parameter elliptic eigenvalue problems"Annali di Matematica Pura ed Applicata.Serie Quarta. 182. 211-229 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsutaro Shibata: "Asymptotic formulas for boundary layers and eigencurves for nonlinear elliptic eigenvalue problems"Communications Partial Differential Equations. 28. 581-600 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsutaro Shibata: "Asymptotic formulas and critical exponents for two-parameter nonlinear eigenvalue problems"Abstract and Applied Analysis. 2003. 671-684 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsutaro Shibata: "Asymptotic expansion of the boundary layers of the perturbed simple pendulum problems"Journal of Mathematical Analysis and Applications. 283. 431-439 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kazunaga Tanaka: "A note on a mountain pass characterization of least energy solutions"Advanced Nonlinear Studies. 3. 445-455 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kazunaga Tanaka: "Multiplicity of positive solutions of a nonlinear Schro^^<..>dinger equation"Manuscripta Mathematica. 112. 109-135 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsutaro Shibata: "Precise spectral asymptotics for the Dirichlet problem -u"(t) + g(u(t))= λsin u(t)"Journal of Mathematical Analysis and Applications. 267・2. 576-598 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsutaro Shibata: "Three-term spectral asymptotics for nonlinear Sturm-Liouville problems"Nonlinear Differential Equations and Applications. 9・3. 239-254 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsutaro Shibata: "The effect of the variational framework on the spectral asymptotics for two-parameter nonlinear eigenvalue problems"Mathematische Nachrichten. 248-249. 168-184 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyoshi Yoshida: "Self-similar solutions to a parabolic system modeling chemotaxis"journal of Differential Equations. 184・2. 386-421 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Usami: "A Liouville type theorem for semilinear elliptic systems"Pacific Journal of Mathematics. 204・1. 247-255 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazunaga Tanaka: "An elementary construction of complex patterns in nonlinear Schrodinger equations"Nonlinearity. 15・5. 1653-1671 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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