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重み付き古典的不等式の無限次退化や爆発を許容する新しい精密化と変分問題への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K03670
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
研究機関茨城大学

研究代表者

堀内 利郎  茨城大学, 基礎自然科学野, 特命研究員 (80157057)

研究分担者 下村 勝孝  茨城大学, 基礎自然科学野, 教授 (00201559)
中井 英一  茨城大学, 基礎自然科学野, 特命研究員 (60259900)
安藤 広  茨城大学, 基礎自然科学野, 准教授 (60292471)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020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CKN型不等式 / 重み付きハーディ不等式 / 重み付きソボレフ不等式 / 無限次退化と爆発 / 非線型変分問題 / 重み付きレリッヒ不等式 / 最良定数の決定 / 不等式の精密化 / 一般の重み付きHardy不等式 / 一般の重み付きCKN型不等式 / 無限次の退化や爆発する作用素 / 一般の重み付きレリッヒ型不等式 / 一般の重み付きHardy・Sobolev不等式 / ノンダブリング・ウェイト / 重み付きHardy 不等式の精密化 / 重み付きSobolev不等式の精密化 / CKN型不等式の精密化 / 非線形退化楕円型変分問題 / 加藤の不等式の精密化
研究開始時の研究の概要

「重み付き古典的不等式の無限次退化や爆発を許容する新しい精密化と変分問題への応用」を中心課題とし、次の有機的に関連する古典的不等式の4つの研究を総合的に推進する。
1.領域の境界で無限次退化や爆発を許容する重み付き Hardy 不等式の確立と精密化、2.非線形楕円型作用素に関する新しい変分問題、3.Caffarelli-Kohn-Nirenberg 型不等式(CKN型不等式)の新しい精密化、4.加藤の不等式の新しい精密化とその強最大値原理への応用
これらの問題は有限次退化や爆発のみを許容する場合には先行研究があるが、最近 1.に大きな進展があり、それを突破口に本研究が始動することになった。

研究成果の概要

1.領域の境界で無限次退化や爆発を許容する重み付きハーディ不等式の確立と精密化の研究が行われ、様々な閉部分空間からの距離関数の重みに対して片側境界条件の下でハーディ不等式が考察された。2.領域の境界で無限次退化や爆発をする非線形楕円型作用素に関する変分問題において、優臨界の場合を含む変分問題が研究された。3.CKN型不等式が無限次の退化や爆発を許す場合に研究された。臨界の場合の不等式において、初めて超対数を導入することにより、従来の臨界概念が飛躍的に拡張された。その結果は論文に纏められた。4.一般の重み付きレリッヒ型の不等式の最良定数に関連する研究が進められた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

1.ハーディ型不等式の重み関数には有限次の退化や爆発のみが許容されていたが、領域の境界で無限次退化や爆発を許容する重み付きハーディ不等式が確立された。その応用として、様々な閉部分空間からの距離関数の重みに対して片側境界条件の下でハーディ不等式の精密化が考察された。2.領域の境界で無限次退化や爆発をする非線形楕円型作用素に関する変分問題の研究が可能になった。3.CKN型不等式において無限次の退化や爆発を許す場合に不等式が研究された。さらに超対数を導入することにより、従来の臨界概念が飛躍的に拡張された。4.一般の重み付きレリッヒ型の不等式の最良定数に関連する研究が進められた。

報告書

(6件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2025 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 1件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Chalmers University(スウェーデン)

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      2024 実績報告書
  • [国際共同研究] Shenyang Institute of Engineering(中国)

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  • [国際共同研究] シャルマース工科大学(スウェーデン)

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      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 瀋陽工程学院(中国)

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      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] シャルマース工科大学(スウェーデン)

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  • [国際共同研究] 瀋陽工程学院(中国)

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      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] シャルマース工科大学(スウェーデン)

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  • [国際共同研究] Chalmers 工科大学(スウェーデン)

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      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] On the critical Caffarelli-Kohn-Nirenberg type inequalities involving super-logarithms2025

    • 著者名/発表者名
      Ando Hiroshi、Horiuchi Toshio、Nakai Eiichi
    • 雑誌名

      Hiroshima Mathematical Journal

      巻: 55 号: 1 ページ: 65-87

    • DOI

      10.32917/h2023016

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      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generalized weighted Hardy's inequalities with compact perturbations2024

    • 著者名/発表者名
      Ando Hiroshi、Horiuchi Toshio
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Inequalities

      巻: 18-1 号: 1 ページ: 103-126

    • DOI

      10.7153/jmi-2024-18-07

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generalized weighted Hardy's inequalities with compact perturbations2024

    • 著者名/発表者名
      H. Ando, T. Horiuchi
    • 雑誌名

      J. Math. Ineq.

      巻: 18 ページ: 103-126

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the critical Caffarelli-Kohn-Nirenberg type inequalities involving super-logarithms2024

    • 著者名/発表者名
      Toshio Horiuchi, Eiichi Nakai, Hiroshi Ando
    • 雑誌名

      Hiroshima Mathematical Journal

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the boundedness of generalized fractional integral and maximal operators on Orlicz-Morrey and weak Orlicz-Morrey spaces2023

    • 著者名/発表者名
      Kawasumi Ryota, Nakai Eiichi, Shi Minglei
    • 雑誌名

      Mathematische Nachrichten

      巻: 296 号: 4 ページ: 1483-1503

    • DOI

      10.1002/mana.202000332

    • 関連する報告書
      2023 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] On general Caffarelli-Kohn-Nirenberg type inequalities involving non-doubling weights2023

    • 著者名/発表者名
      T. Horiuchi
    • 雑誌名

      SCIENTIAE MATHEMATICAE JAPONICAE (SCMJ) Online version

      巻: 2022-10

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      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalized fractional integral operators based on symmetric Markovian semigroups with application to the Heisenberg group2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Amagai, Eiichi Nakai, Gaku Sadasue
    • 雑誌名

      Taiwanese Journal of Mathematics

      巻: 27 号: 1 ページ: 113-139

    • DOI

      10.11650/tjm/220904

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      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Compactness of Commutators of Integral Operators with Functions in Campanato Spaces on Orlicz-Morrey Spaces2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamaguchi、Eiichi Nakai
    • 雑誌名

      Journal of Fourier Analysis and Applications

      巻: 28 号: 2 ページ: 1-32

    • DOI

      10.1007/s00041-022-09920-y

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hardy’s inequalities with non-doubling weights and sharp remainder2022

    • 著者名/発表者名
      T. Horiuchi
    • 雑誌名

      Sci. Math. Jpn. Online version

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] KATO'S INEQUALITIES UP TO THE BOUNDARY FOR A QUASILINEAR ELLIPTIC OPERATOR2021

    • 著者名/発表者名
      T. Horiuchi, P. Kumlin
    • 雑誌名

      Scientiae Mathematicae Japonicae

      巻: 84 号: 1 ページ: 9-22

    • DOI

      10.32219/isms.84.1_9

    • NAID

      130008102385

    • ISSN
      1346-0447
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] KURATSUBO PHENOMENON OF THE FOURIER SERIES OF SOME RADIAL FUNCTIONS IN FOUR DIMENSIONS2021

    • 著者名/発表者名
      Ootsubo Kazuya、Fujima Shoichi、Kuratsubo Shigehiko、Nakai Eiichi
    • 雑誌名

      Scientiae Mathematicae Japonicae

      巻: 84 号: 3 ページ: 181-192

    • DOI

      10.32219/isms.84.3_181

    • ISSN
      1346-0447
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generalized fractional integral operators on Campanato spaces and their bi-preduals2021

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamaguchi, Eiichi Nakai
    • 雑誌名

      Mathematical journal of Ibaraki University

      巻: 53 号: 0 ページ: 17-34

    • DOI

      10.5036/mjiu.53.17

    • NAID

      130008107971

    • ISSN
      1343-3636, 1883-4353
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Weighted boundedness of the Hardy-Littlewood maximal and Calderon-Zygmund operators on Orlicz-Morrey and weak Orlicz-Morrey spaces2021

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kawasumi, Eiichi Nakai
    • 雑誌名

      Mathematical Inequalities and Applications

      巻: 24-4 号: 4 ページ: 1167-1187

    • DOI

      10.7153/mia-2021-24-81

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Function spaces induced by two parabolic Bloch spaces2021

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Hishikawa, Masaharu Nishio, Katsunori Shimomura, Masahiro Yamada
    • 雑誌名

      Hiroshima Mathematical Journal

      巻: 51 号: 3 ページ: 247-265

    • DOI

      10.32917/h2020031

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rational function and time transformation of caloric morphism on semi-euclidean spaces2021

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Shimomura
    • 雑誌名

      Mathematical journal of Ibaraki University

      巻: 53 号: 0 ページ: 35-42

    • DOI

      10.5036/mjiu.53.35

    • NAID

      130008136052

    • ISSN
      1343-3636, 1883-4353
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Weighted Hardy's inequalities and the variational problem with compact perturbations2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ando, Toshio Horiuchi
    • 雑誌名

      Mathematical journal of Ibaraki University

      巻: 52 号: 0 ページ: 15-26

    • DOI

      10.5036/mjiu.52.15

    • NAID

      130007940501

    • ISSN
      1343-3636, 1883-4353
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] On the critical Caffarelli-Kohn-Nirenberg type inequalities involving super-logarithms2023

    • 著者名/発表者名
      安藤広、堀内利郎、中井英一
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 平均振動量が一様でないカンパナト空間とそれに関連する話題2023

    • 著者名/発表者名
      中井英一
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bi-preduals of generalized Campanato spaces with variable growth condition2023

    • 著者名/発表者名
      山口哲志, 中井英一
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Singular and fractional integral operators on bi-predual spaces of generalized Campanato spaces with variable growth condition2023

    • 著者名/発表者名
      山口哲志, 中井英一,下村勝孝
    • 学会等名
      RIMS研究集会:関数空間を中心とした実解析・複素解析・函数解析の総合的研究
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Bi-predual spaces of Campanato spaces and integral operators,2023

    • 著者名/発表者名
      中井英一
    • 学会等名
      応用解析研究会, 早稲田大学
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On general Caffarelli-Kohn-Nirenberg type inequalities involving non-doubling weights2023

    • 著者名/発表者名
      堀内利郎
    • 学会等名
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Multiple Fourier series and singular phenomena2022

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Nakai
    • 学会等名
      9th East Asian Conference in Harmonic Analysis and Applications
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiple Fourier series of some radial functions and lattice point problems2022

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Nakai
    • 学会等名
      International Conference on Function Spaces and Applications, Apolda (Germany)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The CKN type inequalities involving non-doubling weights2022

    • 著者名/発表者名
      堀内利郎
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Variational problems relating the generalized weighted Hardy’s inequalities with compact perturbations2022

    • 著者名/発表者名
      安藤広, 堀内利郎
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Generalized fractional integral operators on Campanato spaces and their bi-preduals2022

    • 著者名/発表者名
      山口哲志, 中井英一
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Weighted boundedness of the Hardy-Littlewood maximal operator on Orlicz-Morrey and weak Orlicz-Morrey spaces2022

    • 著者名/発表者名
      川澄亮太, 中井英一
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 半ユークリッド空間上の Caloric morphism の時間変換と実有理関数2022

    • 著者名/発表者名
      下村勝孝
    • 学会等名
      2021年度ポテンシャル論研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 半Euclid空間上のcaloric morphismの時間変換と実有理関数2022

    • 著者名/発表者名
      下村勝孝
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 古典的不等式の精密化2024

    • 著者名/発表者名
      堀内利郎
    • 総ページ数
      327
    • 出版者
      内田老鶴圃
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2026-01-16  

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