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非コンパクトなエネルギー構造をもつ勾配系における特異閾値解の漸近挙動の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05323
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数学解析
研究機関大阪大学

研究代表者

石渡 通徳  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30350458)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード臨界型偏微分方程式 / プロファイル分解 / コンパクト性の破れ / 時間大域解 / 変分問題 / 臨界放物型方程式 / ソボレフ臨界指数 / 時間大域的有界性 / エネルギー臨界 / 熱方程式 / 非コンパクト性 / バブリング / 変分解析
研究成果の概要

相空間の中で非コンパクトな解軌道を持つ偏微分方程式のについて、時間大域的な漸近挙動を扱った。また、これらの偏微分方程式に付随する関数不等式について、非コンパクト性の状況を解析するため、最大化問題の可解性を扱った。半線型放物型方程式については、時間大域解に沿って解のソボレフノルムは有界であること、また解は有限個の全空間の平衡解が非コンパクト群作用の下で変形された「バブル」の重ね合わせで表されることを示した。Trudinger-Moser 型不等式に付随する最大化問題については、コンパクト性を破壊する低階項の大きさと制約条件のパラメータの大小に依存して最大化問題の可解性が変化することが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の力学系理論は、解軌道が相空間の中で相対コンパクトな場合、解のオメガ極限集合が力学系の平衡点の集合の部分集合になることを主張するものであったが、本来偏微分方程式論など具体的な理論での興味は「有界な解軌道」の漸近挙動である。従って、従来の力学系理論における軌道のコンパクト性の仮定は、強すぎる仮定とみなすことができる。本研究によって扱われたいくつかの非コンパクト性を内包する偏微分方程式についての結果から、「有界性+プロファイル分解」パラダイムに基づく解析が有効であることが示された。これにより、既存の抽象力学系の理論を、解軌道が非コンパクトだが有界な場合に拡張する足掛かりを得ることができた。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 9件、 招待講演 11件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] ミラノ大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ボルドー大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ミラノ大学/フィレンツェ大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ボルドー大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Milan(Italy)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Bordeaux(France)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Florence(Italy)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] On the maximizing problem associated with Sobolev-type embeddings under inhomogeneous constraints2019

    • 著者名/発表者名
      Ishiwata, Michinori; Wadade, Hidemitsu
    • 雑誌名

      Appl. Anal.

      巻: 98 ページ: 1916-1934

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Existence and non-existence of maximizers for the Moser-Trudinger type inequalities under inhomogeneous constraints2019

    • 著者名/発表者名
      Ikoma, Norihisa; Ishiwata, Michinori; Wadade, Hidemitsu
    • 雑誌名

      Math. Ann.

      巻: 373 ページ: 831-851

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] A natural approach to the asymptotic mean value property for the p-Laplacian2017

    • 著者名/発表者名
      Ishiwata Michinori、Magnanini Rolando、Wadade Hidemitsu
    • 雑誌名

      Calculus of Variations and Partial Differential Equations

      巻: 56 号: 4 ページ: 56-97

    • DOI

      10.1007/s00526-017-1188-7

    • NAID

      120006343950

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Hardy type inequalities in $L_p$ with sharp remainders2017

    • 著者名/発表者名
      N. Ioku, M. Ishiwata, T. Ozawa
    • 雑誌名

      Journal of Inequalities and Applications

      巻: - 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1186/s13660-016-1271-1

    • 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
  • [学会発表] An application of the profile-decomposition method to parabolic problems2019

    • 著者名/発表者名
      石渡 通徳
    • 学会等名
      第 699 回「応用解析」研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the profile decomposition of a volume functional2019

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      Variational analysis of critical problems on nonlinear partial differantial equation
    • 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] Bounds of Sobolev norm for solutions of semiliner parabolic equations with critical Sobolev exponent2018

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      UK-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] On the bounds of the Sobolev norm for solutions of semilinear parabolic problems with critical Sobolev exponent2018

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      Eighth Euro-Japanese 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] On the soliton-resolution of time-global solutions for the energy critical heat equation2018

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 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
  • [学会発表] On global bounds for Sobolev norms of time global solutions of parabolic problem involving critical Sobolev exponent2018

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      12th bi-annual Conference on Dynamical Systems, Differential 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] On the compactness of the Sobolev embedding involving variable exponent2018

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      12th bi-annual Conference on Dynamical Systems, Differential 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] On the soliton decomposition associated with the energy critical heat equation2018

    • 著者名/発表者名
      石渡通徳
    • 学会等名
      社会現象と生命動態に関する偏微分方程式
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the soliton decomposition of solutions for the energy critical parabolic equation2018

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      Theoretical Developments to Phenomenon Analyses based on Nonlinear Evolution 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] On global bounds of time-global solutions for semilinear parabolic problems with critical Sobolev exponent2018

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      Workshop Critical exponent and nonlinear evolution equations 2019
    • 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] On time-global bounds for solutions for semilinear parabolic equation with variable critical exponent2018

    • 著者名/発表者名
      石渡通徳
    • 学会等名
      第26 回応用解析研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] On the existence of global bounds of Sobolev norms for time global solutions of parabolic equation involving critical Sobolev exponent2017

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      GEOMETRIC ASPECTS OF PDE'S
    • 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] On the time-global bounds of Sobolev norms of global solutions of parabolic equation involving critical Sobolev exponent2017

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      X Workshop on Nonlinear Differential Equations
    • 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・シンポジウム開催] AMS Spring Central and Western Joint Sectional Meeting2018

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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