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準線形楕円型偏微分方程式の解構造への変分的アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 18K03362
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分12020:数理解析学関連
研究機関静岡大学

研究代表者

足達 慎二  静岡大学, 工学部, 教授 (40339685)

研究分担者 柴田 将敬  名城大学, 理工学部, 准教授 (90359688)
渡辺 達也  京都産業大学, 理学部, 教授 (60549749)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード準線形楕円型方程式 / 変分解析 / 正値解 / 漸近挙動 / 非線形楕円型方程式 / 可解性 / 半線形楕円型方程式 / 正値解の存在 / 半線形楕円型方程式の可解性 / 増大度条件 / アプリオリ評価 / 楕円型方程式の可解性 / 特異摂動問題 / 準線形楕円型偏微分方程式 / 漸近解析 / 一意性 / 楕円型偏微分方程式 / 準線形方程式 / 軌道安定性
研究成果の概要

準線形楕円型方程式の解構造に関して,特に正値解の一意性とその漸近挙動を変分的手法を用いて明らかにした。この準線形楕円型方程式は双対変分構造を持ち,方程式を半線形楕円型方程式に変換することで研究を進めることができる。このアプローチの副産物としてスカラー場型半線形楕円型方程式の正値解の一意性に関する従来の研究成果を拡張することもできた。正値解の漸近挙動に関しては正値解を適切に自己相似変換した関数がタレンティ関数に収束することを明らかにし,漸近的プロファイルを完全に解明した。
また,遠方での増大度条件を全く課さない半線形楕円型方程式に対して,正値解の存在やその漸近挙動を解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年臨界点理論の発展に伴い,準線形楕円型方程式への変分的手法の適用について活発に研究されるようになり,特にプラズマ物理学に端を発するシュレディンガー方程式の定在波解を与える準線形楕円型方程式の変分的研究が当該分野の主題のひとつとなっている。本研究ではこの方程式の解構造,特に正値解の一意性およびその漸近挙動,漸近的プロファイルを明らかにした。この研究成果は従来の優線形劣臨界増大度の非線形項を持つ半線形楕円型方程式に対する研究にも新たな切り口を与えた。また,数学的厳密化は物理学的応用研究の発展にも寄与できる大きな意義のある研究である。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Existence and asymptotic behavior of positive solutions for a class of locally superlinear Schr?dinger equation2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi Shinji, Ikoma Norihisa, Watanabe Tatsuya
    • 雑誌名

      manuscripta mathematica

      巻: - 号: 3-4 ページ: 933-970

    • DOI

      10.1007/s00229-022-01428-5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] G-invariant positive solutions for a class of locally superlinear Schroedinger equations2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi Shinji、Watanabe Tatsuya
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      巻: 507 号: 1 ページ: 125765-125765

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2021.125765

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uniqueness of asymptotic limit of ground states for a class of quasilinear Schrodinger equation with H^1-critical growth in R^3,2020

    • 著者名/発表者名
      Shinji Adachi, Masataka Shibata, Tatsuya Watanabe
    • 雑誌名

      Applicable Analysis

      巻: - 号: 2 ページ: 671-691

    • DOI

      10.1080/00036811.2020.1757079

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic property of ground states for a class of quasilinear Schrodinger equation with H^1-critical growth2019

    • 著者名/発表者名
      Adachi Shinji、Shibata Masataka、Watanabe Tatsuya
    • 雑誌名

      Calculus of Variations and Partial Differential Equations

      巻: 58 号: 3

    • DOI

      10.1007/s00526-019-1527-y

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic property of ground states for a class of quasilinear Schrodinger equations with $H^1$-critical growth2019

    • 著者名/発表者名
      Shinji Adachi, Masataka Shibata, Tatsuya Watanabe
    • 雑誌名

      Calculus of Variations and Partial Differential Equations

      巻: - 号: 4 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1016/s0252-9602(18)30803-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A note on the uniqueness and non-degeneracy of positive radial solutions for semilinear elliptic problems and its application2018

    • 著者名/発表者名
      Shinji Adachi, Masataka Shibata, Tatsuya Watanabe
    • 雑誌名

      Acta Mathematica Scientia

      巻: 38B ページ: 1121-1142

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Sobolev 臨界型の半線形楕円型方程式に対する基底状態解の存在について2023

    • 著者名/発表者名
      足達慎二
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会函数方程式論分科会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] On the existence of ground state solutions to some elliptic equations with Sobolev critical growth2023

    • 著者名/発表者名
      Shinji Adachi
    • 学会等名
      Non-compactness phenomena on critical problems and related topics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the existence and asymptotic behavior of positive solutions for a class of locally superlinear elliptic equation2023

    • 著者名/発表者名
      Shinji Adachi
    • 学会等名
      Workshop on Variational Methods and Functional Inequalities (OCAMI)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 局所的優線形な非線形楕円型方程式の正値解の存在と漸近挙動について2022

    • 著者名/発表者名
      足達慎二
    • 学会等名
      第181回神楽坂解析セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the existence and asymptotic behavior of positive solutions for some elliptic equation with locally superlinear nonlinearity2022

    • 著者名/発表者名
      Shinji Adachi
    • 学会等名
      Workshop on recent progress in standing waves for nonlinear Schrodinger equations
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 半線形楕円型方程式の正値解の存在について2021

    • 著者名/発表者名
      足達慎二
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)偏微分方程式の解の幾何的様相
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 局所的優線形なシュレディンガー型方程式の群不変正値解の存在について2021

    • 著者名/発表者名
      足達慎二,渡辺達也
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会函数方程式論分科会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] G-invariant positive solutions for some semilinear elliptic equations and their applications2019

    • 著者名/発表者名
      Shinji Adachi
    • 学会等名
      非線形微分方程学術検討会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic profiles of ground states for a class of quasilinear elliptic equations2018

    • 著者名/発表者名
      Shinji Adachi
    • 学会等名
      JSPS Joint Research Projects “Variational study of nonlinear PDEs”
    • 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] Asymptotic property of ground states for a class of quasilinear Schrodinger equation with $H^1$-critical growth2018

    • 著者名/発表者名
      柴田 将敬
    • 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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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