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2007 年度 実績報告書

非線形発展方程式と非線形楕円型方程式の総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16340043
研究機関早稲田大学

研究代表者

大谷 光春  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30119656)

研究分担者 山田 義雄  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20111825)
田中 和永  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20188288)
石井 仁司  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (70102887)
剣持 信幸  千葉大学, 教育学部, 教授 (00033887)
小澤 徹  北海道大学, 理学研究科, 教授 (70204196)
キーワード関数方程式 / 関数解析 / 非線形現象 / 変分法
研究概要

研究目的にかかげた目標に関する次の幾つかの興味ある成果が得られた。
(i)必ずしも単調性を有しない非線形境界条件のもとでの、楕円型方程式の弱解のH^-2-正則性が示された。これは、従来の単調な非線形境界条件に対する結果の拡張を与えている。さらに、同様の非線形境界条件のもとでの半線形楕円型方程式のH^-2に属する非自明解の存在も示された。
(ii)未知関数の時間に関する微分のべき乗の非線形項と未知関数自身のべき乗の非線形項を含む二重非線形放物型方程式に対して一意解が構成され、さらにこの方程式が正則化現象(smoothing efect)を有することが示された。
(iii)十分に一般的な非線型項g(u)をもつ非線型Schrodinger方程式ε^2Δu+V(x)u=g(u)inR^Nに対する特異摂動問題を考察し、ε→0のときポテンシャルV(x)が極小値をとる点x_0に集中する解u_ε(x)の存在を示した。この結果は空間次元Nが3以上のときはすでにByeon-Jeanjeanにより知られていたが、N=1,2のときは未解決であった。
(iv)ハミルトン・ヤコビ方程式の解の時間無限大での漸近挙動について研究し、空間1次元の場合について漸近解へ収束するための条件を詳細に調べ、一般次元の場合についも、漸近解へ収束するための基本的な条件を与えた。
(v)物質の破壊のプロセスに対する数理モデル化を模索し、それらを関数解析的な手法で数学的に扱うための新しいタイプの2重非線形発展方程式や2重非線形仮似発展不等式のクラスを提案した。今後、これら本格的な数学的研究の発展が待たれる。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (6件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Positive Solutions for Lotka-Volterra Systems with Cross-Diffusion2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamada
    • 雑誌名

      Handbook of Differential Equations:Stationary Partial Differential Equations 6

      ページ: 411-501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic solutions for large time of Hamilton–Jacobi equations in Euclidean n space2008

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

      Ann.Inst.H.Poincare Anal.Non Lineaire 25

      ページ: 231-266

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Existence of nontrivial solutions for elliptic equations with supercritical nonlinearity in exterior domains2007

    • 著者名/発表者名
      S.Hashimoto and M.Otani
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems 19

      ページ: 323-333

    • 査読あり
  • [雑誌論文] L∞-Energy Method, Basic tools and usage2007

    • 著者名/発表者名
      M.Otani
    • 雑誌名

      Differential Equatiorns, Chaos and Variational Problems, Ed.by Vasile Staicu, Birkhauser 75

      ページ: 357-376

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Infinite dimensional attractors for evolution equations with p-Laplacian and their Kolmogorov entropy2007

    • 著者名/発表者名
      M.Efendiev and M.Otani
    • 雑誌名

      Differential and Integral Equations 25

      ページ: 12-1-1209

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exponential attractors for a quasilinear parabolic equation2007

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuura and M.Otani
    • 雑誌名

      Dynamical Systems, Differential Equations and Applications Supplement2007

      ページ: 713-720

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Representation formulas for solutions of Hamilton-Jacobi equations with convex Hamiltonians2007

    • 著者名/発表者名
      H.Ishii, and H.Mitake
    • 雑誌名

      Indiana Univ.Math.J. 56

      ページ: 2159-2183

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monotonicity and compactness methods for nonlinear variational inequalities,2007

    • 著者名/発表者名
      N.Kenmochi
    • 雑誌名

      HANDBOOK OF DIFFERENTIAL EQUATIONS edited by M.Chipot 4

      ページ: 205-298

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase separation model of Penrose-Fife type with Signorini boundary condition2007

    • 著者名/発表者名
      A.Ito, N.Kenmochi and M.Niezg\'odka
    • 雑誌名

      Adv.Math.Sci.Appl. 17

      ページ: 337-356

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A generalization of the weighted Strichartz estimates for the wave equations and an application to self-similar solutions2007

    • 著者名/発表者名
      J.Kato, M.Nakamura and T.Ozawa
    • 雑誌名

      Commun.Pure Appl.Math. 60

      ページ: 164-186

    • 査読あり
  • [学会発表] 境界条件に非線形性を持つ楕円型の解の存在について2008

    • 著者名/発表者名
      原田 潤一、大谷 光春
    • 学会等名
      日本数学会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2008-03-21
  • [学会発表] A Positive solution of a scalar field equation:-Δu=g(x,u) in R-N2007

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka
    • 学会等名
      First Chile-Japan Workshop on Nonlinear Elliptic and Parabolic PDE
    • 発表場所
      Univ.de Chile
    • 年月日
      2007-10-26
  • [学会発表] L∞-エネルギー法について-その基礎と応用-2007

    • 著者名/発表者名
      大谷 光春
    • 学会等名
      日本数学会企画特別講演
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2007-09-23
  • [学会発表] 擬共形不変な非線型シュレディンガー力程式の波動作用素2007

    • 著者名/発表者名
      小澤 徹
    • 学会等名
      応用数理学会年会総合講演
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-17
  • [学会発表] Asymptotic solutions of Hamilton-Jacobi equations for large time and relatedtopics2007

    • 著者名/発表者名
      H.Ishii
    • 学会等名
      6th InternationalCongress on Industrial and Applied Mathematics
    • 発表場所
      チューリッヒ,スイス
    • 年月日
      2007-07-19
  • [学会発表] Population models of interacting species with cross and self diffusion2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamada
    • 学会等名
      Ecosummit 2007
    • 発表場所
      Beijing,China
    • 年月日
      2007-05-23
  • [図書] Variational Problems and Applications2007

    • 著者名/発表者名
      Chjan C.Lim, M.Otani and J.Shi
    • 総ページ数
      467
    • 出版者
      Discrete and Continuous Dynamical Systems-Series A
  • [図書] 理工系のための「微分積分I」2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木 武, 山田 義雄, 柴田 良弘, 田中 和永
    • 総ページ数
      245
    • 出版者
      内田老鶴圃
  • [図書] 理工系のための「微分積分II」2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木 武, 山田 義雄, 柴田 良弘, 田中 和永
    • 総ページ数
      504
    • 出版者
      1

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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