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2016 年度 実施状況報告書

発展方程式における移動特異点の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K13769
研究機関東京工業大学

研究代表者

柳田 英二  東京工業大学, 理学院, 教授 (80174548)

研究分担者 菅 徹  東京工業大学, 理学院, 助教 (60647270)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード発展方程式 / 偏微分方程式 / 特異点 / 非線形解析 / 分岐
研究実績の概要

いくつかの非線形放物型偏微分方程式と非線形楕円型偏微分方程式に対し、動的特異点を持つ解が存在するための条件と、特異点近傍における漸近的形状について調べ、以下のような成果を上げた。

1.べき乗型非線形項を持つ半線形放物型方程式に対し、指数が Serrin 指数より大きい場合については特異解の存在が示されている。本研究においては、指数が Serrin 指数より小さい場合について、動的特異点を持つ解の存在、非存在の研究を行った。特異点を発生させるために、時空間上の測度を外力として持つ方程式を考察し、それが解を持つための測度の条件を求めた。
2.べき乗型非線形項を持つ半線形放物型方程式に対し、これまでの研究により特異点が有限個の場合には移動特異点を持つ解の存在が示されている。本研究においては、特異点集合が1次元以上の多様体となるような場合を考察し、あるパラメータ条件のもとで解の構成を行った。そのための準備として、線形熱方程式に対して同様の特異点集合を持つ解の存在を示し、その漸近的な形状を明らかにした。
3.有界領域の境界で発散しているような解については、これまでの研究により楕円型方程式に対してこのような解の存在が明らかにされている。本研究では、移動境界を持つ有界領域上で定義された吸収項型の非線形項を持つ放物型偏微分方程式に対し、境界で発散しているような解について調べた。比較関数法を用いてこのような解が存在することを示すとともに、一意性を強く示唆する評価式を得た。

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

研究実績の概要に記述したように、いくつかのタイプの非線形放物型偏微分方程式に対し、動的特異点を持つ解が存在するための条件について研究を進め、漸近的形状について明らかにした。当初の狙い通りに研究が進展している。

今後の研究の推進方策

特異解の存在と漸近形状については主な部分の解析を行ったが、一意性についてはまだ不十分な点があり、より詳細な解析を進める。また、これまで取り上げなかったタイプの方程式についても、動的特異点の存在、除去可能性、一意性について調べていく必要がある。

次年度使用額が生じた理由

海外研究者を訪問して共同研究を進める予定であったが、先方の都合により、訪問が延期となったため。

次年度使用額の使用計画

Prof. Chiun-Chuan Chen (National Taiwan University) および Prof. Xinbin Pan (East China Normal University) との共同研究実施を目的とした海外出張旅費等に使用する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016

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 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Convergence rate to singular steady states in a semilinear parabolic equation2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino and E. Yanagida
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis

      巻: 131 ページ: 98-111

    • DOI

      http://doi.org/10.1016/j.na.2015.06.020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Time-dependent singularities for a semilinear parabolic equation with absorption2016

    • 著者名/発表者名
      J. Takahashi and E. Yanagida
    • 雑誌名

      Commun. Contemp. Math.

      巻: 18 ページ: 1550077

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1142/S0219199715500777

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Singular solutions of the scalar field equation with a critical exponent2016

    • 著者名/発表者名
      J.-L. Chern and E. Yanagida
    • 雑誌名

      Springer Proceedings in Mathematics & Statistics

      巻: 176 ページ: 277-288

    • DOI

      10.1007/978-3-319-41538-3_16

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Extinction of solutions of the logarithmic diffusion equation2017

    • 著者名/発表者名
      柳田英二
    • 学会等名
      第34回九州における偏微分方程式研究集会
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ(福岡市早良区)
    • 年月日
      2017-02-01
    • 招待講演
  • [学会発表] Long-time behavior of solutions of the Fisher-KPP equation for slowly decaying initial data2017

    • 著者名/発表者名
      柳田英二
    • 学会等名
      Mathematical Analysis on Nonlinear PDEs
    • 発表場所
      Aoba Science Hall 2nd floor, Science Complex C, Tohoku University(仙台市青葉区)
    • 年月日
      2017-01-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Extinction profile of solutions of the logarithmic diffusion equation on $R$2016

    • 著者名/発表者名
      柳田英二
    • 学会等名
      RIMS 研究集会『偏微分方程式の解の形状解析』
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都市左京区)
    • 年月日
      2016-11-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Removable and non-removable singularities in some parabolic equations2016

    • 著者名/発表者名
      柳田英二
    • 学会等名
      The 7th Pacific RIM Conference on Mathematics 2016
    • 発表場所
      Seoul National University (Korea)
    • 年月日
      2016-06-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of solutions the Fisher -KPP equation for slowly decaying initial data2016

    • 著者名/発表者名
      柳田英二
    • 学会等名
      International Conference on Reaction-Diffusion Equations and Their Applications to the Life, Social and Physical Sciences
    • 発表場所
      Institute for Mathematical Sciences, Renmin University of China, Beijing (China)
    • 年月日
      2016-05-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 時間依存特異点をもつ半線形放物型方程式の解について2016

    • 著者名/発表者名
      菅徹
    • 学会等名
      応用解析研究会
    • 発表場所
      早稲田大学西早稲田キャンパス(東京都新宿区)
    • 年月日
      2016-04-09
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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