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キルヒホッフ方程式の大域可解性問題の解決とそれに向けた変係数線形波動方程式の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K03372
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
研究機関山口大学

研究代表者

廣澤 史彦  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (50364732)

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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワードキルヒホフ方程式 / 波動方程式 / 半離散 / 変数係数 / エネルギー評価 / クライン・ゴルドン型方程式 / 半離散波動方程式 / キルヒホッフ方程式 / クラインゴルドン方程式 / 離散 / クライン・ゴルドン方程式 / 双曲型方程式 / 非線形
研究成果の概要

本課題における主な研究成果は, キルヒホフ型非線形波動方程式の大域可解性および変数係数波動方程式の初期値の漸近安定性に関する次の3つの問題に関するものである. (i) 変数係数半離散波動方程式のエネルギー評価; (ii) 時間依存する質量項をもつクライン・ゴルドンがた方程式のエネルギー評価; (iii) 半離散キルヒホフ方程式の時間大域可解性. いずれの研究も, 通常の波動方程式に時間に依存する付加的な影響があり, さらにその影響が本質的に摂動とはみなせないような方程式に対してフーリエ解析を応用し時間周波数空間で独自の精密な解析を行うことによって得られた結果である.

研究成果の学術的意義や社会的意義

キルヒホフ方程式の大域可解性は偏微分方程式の分野における重要な未解決問題である。また、時間に依存する係数をもつ線形波動方程式の解析は、キルヒホフ方程式への応用だけでなく、外部から時間に依存した影響を受ける現象の安定性の問題においても重要である。本研究の成果(投稿中を含む)は、応用面ではより現実的な空間変数を離散化した半離散キルヒホフ方程式の導入とその大域可解性の証明、その線形化モデルである変数係数半離散波動方程式および時間に依存する質量係数がクリティカルな影響を及ぼす可能性があるクライン・ゴルドン型方程式のエネルギーの安定性が成り立つための十分条件を、新たな視点から与えたことである。

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

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] On the Wave-Like Energy Estimates of Klein-Gordon Type Equations with Time Dependent Potential2023

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Goto, Fumihiko Hirosawa
    • 雑誌名

      Trends in Mathematics

      巻: 1 ページ: 635-646

    • DOI

      10.1007/978-3-031-36375-7_48

    • ISBN
      9783031363740, 9783031363757
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the energy estimates of semi-discrete wave equations with time dependent propagation speed2021

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Hirosawa
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      巻: 496 号: 1 ページ: 124798-124798

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2020.124798

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On The Energy Estimate for Klein-Gordon Type Equations with Time Dependent Singular Mass2019

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Hirosawa
    • 雑誌名

      Analysis, Probability, Applications, and Computation: Proceedings of the 11th ISAAC Congress (Sweden) 2017

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 変数係数波動方程式と半離散波動方程式の初期値問題2024

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      第39回 松山キャンプ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Global solvability for semi-discrete Kirchhoff equation2023

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Hirosawa
    • 学会等名
      14th International ISAAC Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Remarks on the oscillation frequency of time dependent coefficient for the energy estimates of wave equations2023

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      松本偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] On the wave-like energy estimates of Klein-Gordon type equations with time dependent potential2023

    • 著者名/発表者名
      五島和徳
    • 学会等名
      第38回 松山キャンプ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Kirchhoff 型半離散波動方程式の大域可解性について2023

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      第38回 松山キャンプ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] On the wave-like energy estimates of Klein-Gordon type equations with time dependent potential2022

    • 著者名/発表者名
      五島和徳
    • 学会等名
      駿河台偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 半離散型キルヒホフ方程式の大域可解性2022

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      駿河台偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Kirchhoff 型半離散波動方程式の大域可解性2022

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      第37回 松山キャンプ
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 変数係数波動方程式・半離散波動方程式のエネルギー評価2022

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      Saga Workshop on Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the energy estimates of semi-discrete wave equations with time dependent propagation speed2021

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Hirosawa
    • 学会等名
      13th ISAAC Congress
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 伝播速度が時間に依存する半離散波動程式のエネルギー評価2021

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      半田山偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 時間に依存するポテンシャル項を持つクライン・ゴルドン型 方程式のエネルギー評価2021

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      2021 年度 RIMS 共同研究(グループ型)時間依存するハミルトニアンに対する散乱理論 および超局所解析の新展開
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the energy estimates of semi-discrete wave equations with time dependent propagation speed2021

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      第36回 松山キャンプ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 変数係数離散型波動方程式のエネルギー評価2020

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      第35回 松山キャンプ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Energy estimates for Klein-Gordon type equations with time dependent mass2019

    • 著者名/発表者名
      F. Hirosawa
    • 学会等名
      12th International ISAAC Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Some properties of time dependent propagation speed of the wave equation for the estimates of low frequency energy2019

    • 著者名/発表者名
      F. Hirosawa
    • 学会等名
      12th International ISAAC Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent progress on the wave equations with time dependent propagation speed2019

    • 著者名/発表者名
      F. Hirosawa
    • 学会等名
      Anomalies in Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 変数係数波動方程式の低周波領域における評価とその応用2019

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      第34回松山キャンプ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] On the energy estimate for Klein-Gordon type equations with time dependent singular mass2018

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      熊本大学応用解析セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the energy estimate for Klein-Gordon type equations with time dependent singular mass2018

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] On the energy estimate for Klein-Gordon type equations with time dependent singular mass2018

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      名古屋偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 変数係数波動方程式の低周波領域における評価とその応用2018

    • 著者名/発表者名
      廣澤史彦
    • 学会等名
      第25回超局所解析と古典解析
    • 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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