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自然現象を記述する偏微分方程式の解の漸近挙動に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J01884
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 数学解析
研究機関京都大学

研究代表者

池田 正弘  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード非線形消散型波動方程式 / 藤田指数 / 解の有限時間爆発 / ライフスパン / Blow-up rate / 常微分不等式 / 時間依存 / シュレディンガー方程式 / 解の分類 / 質量超臨界 / ディラックのデルタ関数 / 非線形シュレディンガー方程式 / 解の爆発 / ライフスパンの評価 / 非線形消散型クライン・ゴルドン方程式 / 臨界指数 / 局所解の非存在 / 絶対値冪乗
研究実績の概要

本年度は, 冪乗型非線形項と時間変数に依存した係数の摩擦項を持つ波動方程式の初期値問題に対する解の爆発に関する研究を行った. 定数係数の摩擦項を持つ非線形波動方程式の初期値問題に対する大域解は, 十分に時間が経過すると対応する熱方程式の解で近似できることはよく知られている. それにも関わらず解の爆発に関する研究は, 熱方程式のそれに比べて進んでいるとは言えない. 2015年に私は, 若杉氏と共同で, 絶対値冪型の非線形項に対して, その次数が藤田臨界指数よりも小さい場合に, 解の最大存在時刻に関するほぼ最良の評価を導出した. また, この結果を摩擦項の係数が効果的に働く時間変数か空間変数のどちらか一方に依存する場合に拡張することに成功した. しかし, 最適な評価は得られておらず, また解の発散速度も不明のままであった. そこで私は, 藤原氏と若杉氏と共同で, この問題を再度異なるアプローチを用いて研究することにより, 定数係数を含んだ効果的に働く時間変数に依存した摩擦項を持つ絶対値冪乗型の非線形項に対して, 解の爆発時刻の最良の評価と解のある積分量の発散速度を導出した. この結果は, 国際誌に投稿しており, 国内外の研究集会では既に口頭発表を行った.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 16件)

  • [雑誌論文] The Cauchy problem for the nonlinear damped wave equation with slowly decaying data2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Takahisa Inui, Yuta Wakasugi
    • 雑誌名

      Nonlinear Differential Equations and Applications NoDEA

      巻: 24 号: 2

    • DOI

      10.1007/s00030-017-0434-1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Global Dynamics below the standing waves for the focusing semi-linear Schrodinger equation with a repulsive Dirac delta potential2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Takahisa Inui,
    • 雑誌名

      Analysis and PDE

      巻: 10 号: 2 ページ: 481-512

    • DOI

      10.2140/apde.2017.10.481

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Asymptotics for the Schr\"dinger equation with a repulsive delta potential and a long-range dissipative nonlinearity2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 雑誌名

      Proceedings of the conference "Asymptotic Analysis for Nonlinear Dispersive and Wave Equations"

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A remark on non-existence for the semi-linear damped Klein-Gordon equations2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda Takahisa Inui
    • 雑誌名

      RIMS Kokyuroku Bessatsu

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lifespan of solutions to the damped wave equation with a critical nonlinearity2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda Takayoshi Ogawa
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Some non-existence results for the semi-linear Schrodinger equation without gauge invariance2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda and Takahisa Inui
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      巻: 425 号: 2 ページ: 758-773

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2015.01.003

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small data blow-up of L^2 or H^1-solution for the semilinear Schrodinger equation without gauge invariance2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda and Takahisa Inui
    • 雑誌名

      Journal of Evolution Equations

      巻: 未定 号: 3 ページ: 571-581

    • DOI

      10.1007/s00028-015-0273-7

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Sharp Lifespan Estimates and Blow-up Rates for the Semilinear Wave Equation with Time-Dependent Damping and Subcritical Nonlinearities2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      2016 Taiwan-Japan Workshop on Dispersion, Navier Stokes, Kinetic and Inverse Problems
    • 発表場所
      National Cheng Kung University
    • 年月日
      2016-12-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ディラックのデルタ関数をポテンシャルに持つ非線形シュレディンガー方程式の解の分類について2016

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      線形及び非線形分散型方程式に関する最近の進展
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2016-05-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Diracのデルタ関数をポテンシャルに持つ非線形シュレディンガー方程式の解の分類について2016

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘, 戌亥 隆恭
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ディラックのデルタ関数をポテンシャルに持つ非線形シュレディンガー方程式の解の分類について2016

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      数理モデルにおける非線形消散・分散構造の臨界性の未開領域解明
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-01-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ディラックのデルタ関数をポテンシャルに持つ非線形シュレディンガー方程式の解の分類について2016

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      HMA seminar
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lifespan of solutions to the damped wave equation with the Fujita exponent2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      Seminar on Nonlinear Wave Equations in Hakodate
    • 発表場所
      はこだて未来大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ディラックのデルタ関数をポテンシャルに持つ非線形シュレディンガー方程式の解の分類について2016

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      談話会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Sharp estimate of lifespan and d blow-up rate of solutions to the damped wave equation2016

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      第6回弘前非線形方程式研究会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Global dynamics below the ground state for the mass-supercritical focusing nonlinear Schr\"dinger equation with a repulsive delta potential2015

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      第9回実解析と関数解析による微分方程式セミナー
    • 発表場所
      ヒルズサンピア山形
    • 年月日
      2015-12-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Global dynamics for the focusing nonlinear Schr\"dingier equation with a repulsive delta potential in the mass-supercritical case2015

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      微分方程式の総合的研究
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Estimate on the lifespan of solutions to the damped wave equation with a critical nonlinearity2015

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      The 3rd CAU-Kyoto U. Joint Workshop on Nonlinear PDEs
    • 発表場所
      Seo-gwi-po KAL hotel, Jejudo, Korea
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Null structure in a system of quadratic derivative nonlinear Schrodinger equations2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      14th New Mexico Analysis Seminar
    • 発表場所
      New Mexico State University
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 絶対値べき乗型非線形シュレディンガー方程式の解のライフスパンと局所解の非存在について2014

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘, 戌亥 隆恭
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-existence results for a semi-linear Schrodinger equation2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      Asymptotic Analysis for Nonlinear Dispersive and Wave Equations
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-existence results for the semilinear Schrodinger equation2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      6th Euro-Japanese workshop on blow-up
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2014-09-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Well-posedness and scattering for a Schrodinger system with null forms at the scaling critical regularity2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      調和解析と偏微分方程式
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-06-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On small data blow-up for the nonlinear damped wave equation and Schrodinger equation2014

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      微分方程式セミナー
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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