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2018 年度 実施状況報告書

Kirchhoff方程式の大域解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K03377
研究機関中央大学

研究代表者

松山 登喜夫  中央大学, 理工学部, 教授 (70249712)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードKirchhoff方程式 / Gevreyクラス / 大域解 / 外部問題 / Besov空間
研究実績の概要

Kirchhoff方程式は, 主要部の係数が未知関数の積分で与えられた時間変数のみに依存するいわゆる非局所性をもつ準線形双曲型偏微分方程式として知られ, 国内外の多くの研究者により多大なる関心を寄せられているにもかかわらずその解析は非常に難しいことで知られている. Kirchhoff方程式の時間大域解の存在に関しては未だ完全な解決には至ってはいない. Kirchhoff方程式のGevrey級解の存在は長年にわたる未解決問題として残っている重要な問題である. 方程式の主要部が非局所的であることにより, 通常のエネルギー法では処することが出来ないところに問題の難しさがある. 今年度次の結果に関する論文が J. Anal. Math. から出版された. すなわち, 時刻を任意に与えるとそれに応じた解析性をもつGevrey級解が一意的に存在する. この論文における議論は不動点定理によっている. 更に外部問題や有界領域における初期値境界値問題でも同様な結果が得られた. Kirchhoff方程式の問題以外に, ユークリッド空間内の開集合でBesov空間を定義し, ユークリッド空間で成り立つBesov空間における埋め込み定理などを証明することができた. これらの結果はフランスの雑誌 Bull. Sci. Math. から出版された. これまでのBesov空間に関するほとんどの研究はユークリッド空間におけるものであったが, 我々の結果は微分可能性を持たない境界をもつ一般の開集合でBesov空間を定義てきた点に意義があるものと考えられ, 今後の領域上での偏微分方程式の可解性などに大変有用な結果である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Kirchhoff方程式の時間大域解の存在に関し, 2018年度にKirchhoff方程式の解の lifespanの構造の解明, 特にそのノルムの連続依存性や位相的性質の解明を行ったが, 未だ時間大域解の存在証明にうまく噛み合ってはいない.

今後の研究の推進方策

当初計画していたlifespanの性質を利用する視点を見直すことも検討している. 原点に戻り, 時間に依存する係数をもつ線形双曲型偏微分方程式の解の振動する状況を調べることを考え, この現象を時間大域解の存在にどのような影響を持っているかを調べることも視野に入れている.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Ghent Uniiversity/Department of Mathematics(ベルギー)

    • 国名
      ベルギー
    • 外国機関名
      Ghent Uniiversity/Department of Mathematics
  • [雑誌論文] On the Gevrey well-posedness of the Kirchhoff equation2019

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuyama and M. Ruzhansky
    • 雑誌名

      J. Anal. Math.

      巻: 137 ページ: 449-468

    • DOI

      10.1007/s11854-019-0017-7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Besov spaces on open sets2019

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi, T. Matsuyama and K. Taniguchi
    • 雑誌名

      Bull. Sci. Math.

      巻: 152 ページ: 93-149

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.bulsci.2019.01.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boundedness of spectral multipliers for Schr\"odinger operators on open sets2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi, T. Matsuyama and K. Taniguchi
    • 雑誌名

      Rev. Mat. Iberoam.

      巻: 34 ページ: 1277-1322

    • DOI

      10.4171/rmi/1024

    • 査読あり
  • [学会発表] Kirchhoff方程式のCauchy問題の可解性について2018

    • 著者名/発表者名
      松山 登喜夫
    • 学会等名
      岐阜数理科学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Kirchhoff方程式のCauchy問題の可解性について2018

    • 著者名/発表者名
      松山 登喜夫
    • 学会等名
      神楽坂解析セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] On the Gevrey well-posedness of the Kirchhoff equation2018

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuyama
    • 学会等名
      MicroLocal and Time Frequency Analysis 2018
  • [学会発表] On the Gevrey well-posedness of the Kirchhoff equation2018

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuyama
    • 学会等名
      International Conference on Generalized Functions GF2018, Dedicated to Professor Michael Oberguggenberger's 65th birthday
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] International Conference on Generalized Functions GF2018, Dedicated to Professor Michael Oberguggenberger's 65th birthday2018

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公開日: 2019-12-27  

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