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2015 年度 実施状況報告書

複素領域での非線型偏微分方程式の解とその特異点の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K04966
研究機関上智大学

研究代表者

田原 秀敏  上智大学, 理工学部, 教授 (60101028)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード偏微分方程式 / 形式解 / ボレル総和法 / 漸近展開 / q-差分方程式
研究実績の概要

1、自然数nがそのq-類似 [n] に対応するという普通の対応関係のもとでのラプラス・ボレル変換のq-類似の構成は, 昨年度の研究で完全に達成された。今年度は, これの応用として, q-差分偏微分方程式の発散形式解のボレル総和法の研究を行った。時間変数に関してはq-差分で, 空間変数に関しては偏微分をもつq-差分偏微分方程式は, 適当な条件のもとでは, ジェブレイ指数が1の発散級数解を持つ。この形式解に対して, それを漸近展開に持つ真の解を新しいq-ラプラス・ボレル変換を使って構成した。
2、フックス型非線型偏微分方程式は, 特異点を持つ関数を成分とするような形式解を持つ。方程式が非コワレウスキー型のときは, この形式解は一般的には収束しない。この形式解の多重ボレル総和可能性は, 線型偏微分方程式のときは山澤浩司(芝浦工大)によって示されていたが, 非線型偏微分方程式のときは未解決のままであった。今年度の研究により, 非線型偏微分方程式の場合にも「特異点を持つ形式解に対し, この形式解を古典的な意味で漸近展開とする真の解が存在する」ことの証明に成功した。しかし, 漸近展開を途中で切ったときの剰余項の評価とか, 得られた解の解全体の中での位置づけなど, 更に調べるべき課題は多く残った。
3、D. Bacani(上智大PD)と共同で, 高階のフックス型非線型偏微分方程式で, 時間変数について連続にのみ依存している場合の研究を行った。適当な条件のもとで, 解が一意的に存在することを示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定では, 今年度は, q-差分偏微分方程式と nonlinear totally characteristic type の方程式の研究を行う予定であった。しかし, 後半は, 良い着想を得たため順序を変更して, 特異点を持つ形式解のボレル総和法の研究に主力を注いだ。全体としては, 研究は順調に進展している。

今後の研究の推進方策

初年度の研究は順調に進んだ。2年目は, 初年度に予定していた nonlinear totally characteristic type の方程式の研究と, 特異点を持つ形式解のボレル総和法の研究の継続を中心にやってゆきたい。3年目以降は, 申請時の研究計画に従って, 非線型偏微分方程式の解の特異点の全体像の解明に向けての研究を行う。

次年度使用額が生じた理由

当初,研究代表者が海外研究者を訪問する予定であったが,スケジュールの問題からできなった。研究の全体を考えて, 無理な予算執行を行うよりも次年度の執行にまわした方がより効果的であると判断した。

次年度使用額の使用計画

必要な備品,消耗品(主に学術図書),研究打ち合わせ,研究成果発表のための旅費に使用する。平成28年度は海外研究者の招聘ならびに訪問を計画している。また, 国際研究集会への参加のための旅費として研究費を用いる予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] On the lifespan of solutions to nonlinear Cauchy problems with small analytic data2016

    • 著者名/発表者名
      M. A. C. Tolentino, D. B. Bacani and H. Tahara
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 260 ページ: 897-922

    • DOI

      10.1016/j.jde.2015.09.013

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] q-Analogue of summability of formal solutions of some linear q-difference-differential equations2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tahara and H. Yamazawa
    • 雑誌名

      Opuscula Mathematica

      巻: 35 ページ: 713-738

    • DOI

      10.7494/OpMath.2015.35.5.713

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analytic continuation of solutions of some nonlinear convolution partial differential equations2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tahara
    • 雑誌名

      Opuscula Mathematica

      巻: 35 ページ: 739-773

    • DOI

      10.7494/OpMath.2015.35.5.739

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Generalized Poincare condition and convergence of formal solutions of some nonlinear totally characteristic equations2016

    • 著者名/発表者名
      田原秀敏
    • 学会等名
      研究集会「Tokyo Journal of Mathematics 筱田記念号刊行に寄せて」
    • 発表場所
      上智大学 (東京都・千代田区)
    • 年月日
      2016-03-20
    • 招待講演
  • [学会発表] q-Analogues of Laplace and Borel transforms with application to q-difference equations2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tahara
    • 学会等名
      International Conference on "Partial Differential Equations: General Theory and Variational Problems"
    • 発表場所
      Cebu (Philippines)
    • 年月日
      2016-01-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On singular solutions of nonlinear singular partial differential equations in a sectorial domain2015

    • 著者名/発表者名
      田原秀敏
    • 学会等名
      RIMS共同研究「複素の偏微分方程式における代数解析的方法」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所 (京都府・京都)
    • 年月日
      2015-12-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Maillet type theorems, convolution equations and multisummability of formal solutions2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tahara
    • 学会等名
      Conference "Differential and difference equations: analytic, arithmetic and Galoisian approaches"
    • 発表場所
      Lille (France)
    • 年月日
      2015-10-22
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analytic continuation of solutions to nonlinear convolution partial differential equations and its application2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tahara
    • 学会等名
      Conference "Analytic, Algebraic and Geometric Aspects of Differential Equations"
    • 発表場所
      Bedlewo (Poland)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Lifespan of solutions to nonlinear Cauchy problems with small analytic data2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tahara
    • 学会等名
      EquaDiff 2015
    • 発表場所
      Lyon (France)
    • 年月日
      2015-07-09
    • 国際学会
  • [備考] 複素領域での非線型偏微分方程式の解とその特異点の研究

    • URL

      http://pweb.cc.sophia.ac.jp/tahara/kaken.html

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公開日: 2017-01-06  

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