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動的境界条件を持つ非線形偏微分方程式の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K17629
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数学解析
研究機関龍谷大学 (2017-2019)
大阪府立大学 (2016)

研究代表者

川上 竜樹  龍谷大学, 理工学部, 教授 (20546147)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード動的境界条件 / 可解性 / 臨界指数 / 拡散極限 / 外部領域 / 指数型非線形項 / Cartan-Hadamard多様体 / 退化拡散方程式 / 分数冪拡散方程式 / 時間大域可解性 / 高次漸近展開 / 特異拡散方程式 / 非線形楕円型方程式 / 粘性Hamilton-Jacobi方程式 / 指数型非線形 / 半線形楕円型方程式
研究成果の概要

本研究では、境界上での拡散を表す動的境界条件を持つ非線形偏微分方程式を中心に考察を行った。主結果としては動的境界条件下において、単位球の外部領域における半線形楕円型方程式の可解性、半空間及び単位球の外部領域において拡散方程式の可解性及びその拡散極限の形状と最適な収束速度を得た。また付随する結果として、異常拡散に関連する拡散方程式に対して、時間大域可解性に関する臨界指数の導出を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

動的境界条件は近年、国内外において領域の有界性にかかわらず活発に研究が行われてきている。その中で解の時間大域可解性や内部の拡散現象の極限を考察した熱方程式の拡散極限は、時間大域挙動に対する内部と外部の拡散現象の影響の考察や、今後の非線形問題への応用に向けて最も基本的かつ重要な問題であり、必要不可欠な研究と言える。本成果が足掛かりとなり、今後非線形問題等に大いに進展していくことが期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (56件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 7件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 16件、 招待講演 37件) 図書 (1件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (5件)

  • [雑誌論文] The large diffusion limit for the heat equation with a dynamical boundary condition2020

    • 著者名/発表者名
      M. Fila, K. Ishige and T. Kawakami
    • 雑誌名

      Communications in Contemporary Mathematics

      巻: to appear 号: 01 ページ: 2050003-2050003

    • DOI

      10.1142/s0219199720500030

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Critical behavior for a semilinear parabolic equation with forcing term depending on time and space2020

    • 著者名/発表者名
      M. Jleli, T. Kawakami and B. Samet
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      巻: to appear 号: 2 ページ: 123931-123931

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2020.123931

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nonexistence of radial optimal functions for the Sobolev inequality on M^n2020

    • 著者名/発表者名
      T. Kawakami and M. Muratori
    • 雑誌名

      Springer INdAM Series

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Critical Fujita exponents for semilinear heat equations with quadratically decaying potential2019

    • 著者名/発表者名
      K. Ishige and T. Kawakami
    • 雑誌名

      Indiana University Mathematics Journal

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rate of convergence in the large diffusion limit for the heat equation with a dynamical boundary condition2019

    • 著者名/発表者名
      M. Fila, K Ishige, T. Kawakami and J. Lankeit
    • 雑誌名

      Asymptotic Analysis

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Critical exponent for the global existence of solutions to a semilinear heat equation with degenerate coefficients2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujishima, T. Kawakami and Y. Sire
    • 雑誌名

      Calculus of Variations and Partial Differential Equations

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An exterior nonlinear elliptic problem with a dynamical boundary condition2017

    • 著者名/発表者名
      Marek Fila, Kazuhiro Ishige and Tatsuki Kawakami
    • 雑誌名

      Rev. Mat. Complut.

      巻: - 号: 2 ページ: 281-312

    • DOI

      10.1007/s13163-017-0225-6

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Asymptotic expansions of solutions of fractional diffusion equations2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ishige, T. Kawakami and H. Michihisa
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Mathematical Analysis

      巻: 49 号: 3 ページ: 2167-2190

    • DOI

      10.1137/16m1101428

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Asymptotic behavior and decay estimates of the solutions for a nonlinear parabolic equation with exponential nonlinearity2017

    • 著者名/発表者名
      Giulia Furioli, Tatsuki Kawakami, Bernhard Ruf and Elide Terraneo
    • 雑誌名

      J. Differential Equations

      巻: 262 号: 1 ページ: 145-180

    • DOI

      10.1016/j.jde.2016.09.024

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Existence of mild solutions for a Hamilton-Jacobi equation with critical fractional viscosity in the Besov spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Iwabuchi and Tatsuki Kawakami
    • 雑誌名

      J. Math. Pures Appl.

      巻: 107 号: 4 ページ: 464-489

    • DOI

      10.1016/j.matpur.2016.07.007

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Higher order asymptotic expansions to the solutions for a nonlinear damped wave equation2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami and Hiroshi Takeda
    • 雑誌名

      Nonlinear Differ. Equ. Appl.

      巻: 23 号: 5 ページ: 1-30

    • DOI

      10.1007/s00030-016-0408-8

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The large diffusion limit for the heat equation with a dynamical boundary condition2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      VI Italian-Japanese workshop on Geometric Properties for Parabolic and Elliptic PDE's
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Critical Fujita exponents for semilinear heat equations with quadratically decaying potential2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      Workshop on Nonlinear parabolic PDEs and related fields
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Critical exponent for the global existence of solutions to a semilinear heat equation with degenerate coefficients2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      The 44th Sapporo Symposium on Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Critical exponent for the global existence of solutions to a semilinear heat equation with degenerate coefficients2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      4th Swiss-Japanese PDE Seminar
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Critical exponent for the global existence of solutions to a semilinear heat equation with degenerate coefficients2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      New development in the theory of evolution equations: theory, phenomena and technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Critical Fujita exponents for semilinear heat equations with quadratically decaying potential2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      Nonlinear Analysis Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Critical exponent for the global existence of solutions to a semilinear heat equation with degenerate coefficients2019

    • 著者名/発表者名
      川上竜樹
    • 学会等名
      応用数理解析セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Critical Fujita exponents for semilinear heat equations with quadratically decaying potential2019

    • 著者名/発表者名
      川上竜樹
    • 学会等名
      大阪大学微分方程式セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動的境界条件を有する線形熱方程式の拡散極限2019

    • 著者名/発表者名
      川上竜樹
    • 学会等名
      基盤研究(S)キックオフシンポジウム 発展方程式における系統的形状解析および漸近解析
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動的境界条件を有する線形熱方程式の拡散極限2019

    • 著者名/発表者名
      川上竜樹
    • 学会等名
      数学と現象 : Mathematics and Phenomena in Miyazaki 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Critical Fujita exponents for semilinear heat equations with quadratically decaying potential2019

    • 著者名/発表者名
      川上竜樹
    • 学会等名
      九州大学関数方程式セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動的境界条件付き熱方程式の拡散極限2019

    • 著者名/発表者名
      川上竜樹
    • 学会等名
      武蔵野大学・龍谷大学連携シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A semilinear elliptic equation with a dynamical boundary condition2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      138th AMS Meeting, Special Session on Partuial Differential Equations and New Perspective of Variational Methods
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Critical Fujita exponents for semilinear heat equations with quadratically decaying potential2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      K-Japan Workshop on Analysis of Nonlinear Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The large diffusion limit for the heat equation with a dynamical boundary condition,2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      8th Euro-Japanses Workshop On Blow-up
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Positive solutions of a semilinear elliptic equation with singular Dirichlet boundary data2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      2th AIMS International Conference on Dyn. Systems, Diff. Equations and Applications
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Heat equation with a dynamical boundary condition2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      2th AIMS International Conference on Dyn. Systems, Diff. Equations and Applications
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Critical Fujita exponents for semilinear heat equations with quadratically decaying potential2018

    • 著者名/発表者名
      川上竜樹
    • 学会等名
      京都大学NLPDEセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動的境界条件付き半線形楕円型方程式2018

    • 著者名/発表者名
      川上竜樹
    • 学会等名
      日本数学会2018年度秋季総合分科会 函数方程式論分科会 特別講演
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An exterior nonlinear elliptic problem with a dynamical boundary condition.2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      2017 NCTS Workshop on Applied Mathematics at Tainan
    • 発表場所
      NCTS, Tainan University
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 指数型非線形項を持つ非線形放物型方程式の時間大域解について2017

    • 著者名/発表者名
      川上 竜樹
    • 学会等名
      武蔵野大学・龍谷大学連携シンポジウム
    • 発表場所
      武蔵野大学
    • 年月日
      2017-02-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 外部領域における動的境界条件付き半線形楕円型方程式の可解性2017

    • 著者名/発表者名
      川上 竜樹
    • 学会等名
      応用数学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic expansion of solutions of fractional diffusion equations2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      Singularity and asymptotic behavior of solutions for partial differential equations with conservation law
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Existence of mild solutions for the Hamilton-Jacobi equation with critical fractional viscosity in the Besov spaces2017

    • 著者名/発表者名
      川上 竜樹
    • 学会等名
      名古屋大学微分方程式セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 外部領域における動的境界条件付き半線形楕円型方程式の可解性2017

    • 著者名/発表者名
      川上 竜樹
    • 学会等名
      明治大学非線型数理セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Decay estimates of the solutions for a nonlinear parabolic equation2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      Equadiff 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An exterior nonlinear elliptic problem wirh a dynamical boundary condition2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      Analysis and Partial Differential Equations Seminar
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic expansion of solutions of fractional diffusion equations2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      Seminario di Analisi Nonlineare
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A semilinear elliptic equation with a dynamical boundary condition2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      Seminario di Analisi matematica
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic behavior and decay estimates of the solutions for a nonlinear parabolic equation with exponential nonlinearity2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      International Workshop on Nonlinear PDEs 2016 in Osaka
    • 発表場所
      Osaka Prefecture University
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An exterior nonlinear elliptic problem with a dynamical boundary condition2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      Analysis on Shapes of Solutions to Partial Differential Equations
    • 発表場所
      RIMS, Kyoto
    • 年月日
      2016-11-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Existence of mild solutions for the Hamilton-Jacobi equation with critical fractional viscosity in the Besov spaces2016

    • 著者名/発表者名
      川上 竜樹
    • 学会等名
      なかもず解析セミナー
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2016-10-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An exterior nonlinear elliptic problem with a dynamical boundary condition2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      Geometry of solutions of PDE’s and its related inverse problems
    • 発表場所
      Tohoku University
    • 年月日
      2016-10-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A semilinear elliptic equation with a dynamical boundary condition2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      7th Euro-Japanese workshop on Blow-up
    • 発表場所
      Bedlewo, Poland
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Minimal solutions of a semilinear elliptic equation with a dynamical boundary con- dition2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      XXXVI Convegno di Analisi Armonica
    • 発表場所
      Gargnano, Italy
    • 年月日
      2016-06-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Minimal solutions of a semilinear elliptic equation with a dynamical boundary con- dition2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      9th European conference on elliptic and parabolic problems
    • 発表場所
      Gaeta, Italy
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Higher order asymptotic expansions to the solutions for a nonlinear damped wave equation2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kawakami
    • 学会等名
      Qualitative Theory of Differential Equation
    • 発表場所
      Comenius University, Bratislava, Slovakia
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] ベクトル解析入門2019

    • 著者名/発表者名
      壁谷 喜継、川上 竜樹
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      4320113756
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 川上竜樹のホームページ

    • URL

      https://whale2.math.ryukoku.ac.jp/~kawakami/kawakami.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 川上 竜樹 -研究者- researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/k-tatsuki?lang=japanese

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Qualitative properties for nonlinear diffusion equations2020

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Workshop on Nonlinear parabolic PDEs and related fields -in honor of the 60th birthday of Marek Fila and Peter Polacik-2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Workshop on Elliptic & Parabolic PDEs 20192019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The 10th Taiwan-Japan Joint Workshop for Young Scholars in Applied Mathematics2019

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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