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2点境界値問題の解の個数と振動解の長さとフラクタル次元

研究課題

研究課題/領域番号 26400182
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
研究機関岡山理科大学

研究代表者

田中 敏  岡山理科大学, 理学部, 教授 (90331959)

研究協力者 鬼塚 政一  
内藤 雄基  
梶木屋 龍治  
田中 視英子  
兼光 孝直  
塩路 直樹  
渡辺 宏太郎  
Pasic Mervan  
Sim Inbo  
Wu Fentao  
Wang Shin-Hwa  
Hung Kuo-Chih  
Manasevich Raul  
Garcia-Huidobro Marta  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014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2点境界問題 / 正値解 / 符号変化する解 / 分岐 / 解曲線の長さ / フラクタル次元 / ボックス次元 / 2点境界値問題 / 2点境界理問題 / 国際研究者交流
研究成果の概要

2点境界値問題について、解の個数と振動解の長さとフラクタル次元に関する研究を行い、主に以下のような成果をあげた。符号変化する重み関数と一次元の p-ラプラス作用素をもつ2点境界値問題の3個の正値解の存在のための十分条件を得た。一次元 (p,q)-ラプラス作用素をもつ自励系の2点境界値問題の解の個数に関する結果を得た。一次元リウヴィル型方程式と一次元 Henon 方程式の正値解の対称性の破れの分岐現象を発見することができた。2次元線形非自励系と2次元半分線形非自励系の振動解の解曲線の無限長性とそのボックス次元に関する結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究のテーマである2点境界値問題は、それ自身が微分方程式論のなかで重要な問題であるが、 偏微分方程式の研究でもしばしばあらわれるもので、その解の個数を知ることは基礎的かつ重要な問題である。2点境界問題の解の存在・非存在に関してこれまで膨大な量の結果が得られている一方で、その解の厳密な個数を調べることは、問題が単純な形であっても非常な困難を伴うことが多い。また、振動解のグラフの有限長性とフラクタル次元についての研究は、つい最近始まった独創的な研究である。本研究により、以上のような問題の一部が解決された。

報告書

(6件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 6件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (9件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] University of Ulsan(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Pontificia Universidad Catolica de Chile/Center for Mathematical Modeling(チリ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Ulsan(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ウルサン大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ザグレブ大学(クロアチア)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 清華大学/勤益科技大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Zagreb(クロアチア)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Ulsan(韓国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 東北師範大学(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Symmetry-breaking bifurcation for the one-dimensional H?non equation2019

    • 著者名/発表者名
      Sim Inbo、Tanaka Satoshi
    • 雑誌名

      Communications in Contemporary Mathematics

      巻: 21 号: 01 ページ: 1750097-1750097

    • DOI

      10.1142/s0219199717500973

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Symmetry-breaking bifurcation for the Moore-Nehari differential equation.2018

    • 著者名/発表者名
      R. Kajikiya, I. Sim and S. Tanaka
    • 雑誌名

      Nonlinear Differential Equations and Applications

      巻: 25 号: 6 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1007/s00030-018-0545-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Box-counting dimension of oscillatory solutions to the Emden-Fowler equation2018

    • 著者名/発表者名
      Kanemitsu Takanao、Tanaka Satoshi
    • 雑誌名

      Differential Equations & Applications

      巻: 10 号: 2 ページ: 239-250

    • DOI

      10.7153/dea-2018-10-17

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rectifiable and nonrectifiable solution curves of half-linear differential systems2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Naito, Mervan Pasic, Satoshi Tanaka
    • 雑誌名

      Math. Slovaca

      巻: 68 号: 3 ページ: 575-590

    • DOI

      10.1515/ms-2017-0126

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A complete classification of bifurcation diagrams for a class of (p,q)-Laplace equations2018

    • 著者名/発表者名
      Kajikiya Ryuji, Sim Inbo, Tanaka Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      巻: 462 号: 2 ページ: 1178-1194

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2018.02.049

    • 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] Box-counting dimension of solution curves for a class of two-dimensional nonautonomous linear differential systems2018

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Onitsuka, Satoshi Tanaka
    • 雑誌名

      Mathematical Communications

      巻: 23 ページ: 43-60

    • 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] Nonrectifiable oscillatory solutions of second order linear differential equations2017

    • 著者名/発表者名
      Kanemitsu Takanao, Tanaka Satoshi
    • 雑誌名

      Archivum Mathematicum

      巻: 53 号: 4 ページ: 193-201

    • DOI

      10.5817/am2017-4-193

    • 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] Symmetry-breaking bifurcation for the one-dimensional Liouville type equation2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 263 号: 10 ページ: 6953-6973

    • DOI

      10.1016/j.jde.2017.07.033

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristic equation for autonomous planar half-linear differential systems2017

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Onitsuka, Satoshi Tanaka
    • 雑誌名

      Acta Mathematica Hungarica

      巻: 152 号: 2 ページ: 336-364

    • DOI

      10.1007/s10474-017-0722-6

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rectifiability of Solutions for a Class of Two-Dimensional Linear Differential Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Onitsuka, Satoshi Tanaka
    • 雑誌名

      Mediterranean Journal of Mathematics

      巻: 14: 51 号: 2 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1007/s00009-017-0854-5

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bifurcation of positive solutions for the one-dimensional (p,q)-Laplace equation2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Kajikiya, Mieko Tanaka, Satoshi Tanaka
    • 雑誌名

      Electronic Journal of Differential Equations

      巻: 2017 ページ: 1-37

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-monotone positive solutions of second-order linear differential equations: existence, nonexistence and criteria2016

    • 著者名/発表者名
      Mervan Pasic, Satoshi Tanaka
    • 雑誌名

      Electronic Journal of Qualitative Theory of Differential Equations

      巻: 2016 号: 93 ページ: 1-25

    • DOI

      10.14232/ejqtde.2016.1.93

    • 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] Uniqueness of sign-changing radial solutions for Δu-u+|u|^{p-1}u=0 in some ball and annulus2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      巻: 439 号: 1 ページ: 154-170

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2016.02.036

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three positive solutions for one-dimensional p-Laplacian problem with sign-changing weight2015

    • 著者名/発表者名
      Inbo Sim, Satoshi Tanaka
    • 雑誌名

      Applied Mathematics Letters

      巻: 49 ページ: 42-50

    • DOI

      10.1016/j.aml.2015.04.007

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Symmetry-breaking bifurcation of positive solutions to the Moore-Nehari differential equation2018

    • 著者名/発表者名
      田中 敏、梶木屋 龍治、Inbo Sim
    • 学会等名
      日本数学会2018 年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A complete classfication of bifurcation diagrams for a class of (p,q)-Laplace equations2018

    • 著者名/発表者名
      梶木屋龍治, Inbo Sim, 田中敏
    • 学会等名
      2018年度日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Box dimension of solution curves for a class of two-dimensional linear differential systems2018

    • 著者名/発表者名
      鬼塚政一, 田中敏
    • 学会等名
      2018年度日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Characteristic equation for autonomous planar half-linear differential systems2018

    • 著者名/発表者名
      田中敏, 鬼塚政一
    • 学会等名
      2018年度日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Symmetry-breaking bifurcation for the one-dimensional Henon equation2017

    • 著者名/発表者名
      田中敏
    • 学会等名
      日本数学会2017年度年会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Morse index and symmetry-breaking bifurcation for the one-dimensional Liouville type equation2016

    • 著者名/発表者名
      田中敏
    • 学会等名
      日本数学会2016年度年会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Attractivity, rectifiability and non-rectifiability of solutions for two-dimensional linear differential systems2016

    • 著者名/発表者名
      鬼塚政一, 田中敏
    • 学会等名
      日本数学会2016年度年会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Uniqueness of sign-changing radial solutions for the scalar field equation in some ball and annulus2015

    • 著者名/発表者名
      田中敏
    • 学会等名
      日本数学会2015年度秋季総合分科会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Bifurcation of positive solutions for the one dimensional (p, q)-Laplace equation2014

    • 著者名/発表者名
      田中視英子、梶木屋龍治、田中敏
    • 学会等名
      日本数学会 2014年度秋季総合分科会
    • 発表場所
      広島大学 東広島キンパス
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 田中 敏 web page

    • URL

      http://www.xmath.ous.ac.jp/~tanaka/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Qualitative Theory on ODEs and their applications to Mathematical Modeling2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] RIMS研究集会 常微分方程式の定性的理論とその周辺 (Qualitative Theory of Ordinary Differential Equations and Related Areas)2016

    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-22  

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