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2009 年度 実績報告書

変分的アプローチによる非線型問題の総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20340037
研究機関早稲田大学

研究代表者

田中 和永  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20188288)

研究分担者 大谷 光春  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30119656)
小澤 徹  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70204196)
キーワード変分法 / 非線型楕円型方程式 / 特異摂動問題
研究概要

本年度得られた結果のうち主要なものについて述べる.
まず比較的弱い相互作用をもつ2本の非線型シュレディンガー方程式に対する特異摂動問題を考察し,従来知られていないプロファイルをもつ凝集解の存在証明に成功した.ここで得られた解はrescaleすると非自明なベクトル解に収束し,また凝集点は2つのポテンシャルから定まるある種のエネルギー関数の最小点として特徴づけられる.
この存在定理の証明のために,極限問題-ホテンシャルが定数関数の方程式系-の詳細な解析から始め,エネルギー最小ベクトル解の従来とは異なった2次元ミニマックス法による構成法を与え,最小エネルギーレベルの性質の性質を詳細に調べた.また特異摂動解の構成においては無限次元manifold上でのlocal mountain pessタイプの議論を発展させ用いている.
この研究以前に知られていた凝集解のプロファイルは半自明解(1成分は0でないが,他の成分は恒等的に0の解)を極限としてもち,今回得られたものとは全く異なるものである.なお,今回の結果より非線型シュレディンガー方程式系は単独の非線型シュレディンガー方程式と比較すると非常に豐かな構造を持つことも分かる.
また単独の非線型シュレディンガー方程式に対しても特異摂動問題を研究を行った.
特にポテンシャルの位相的に非自明な臨界点に凝集する特異摂動解の存在を研究し,その存在を非常に一般的な設定の下で示した.証明では対応する汎関数に対して通常とは異なるdeformation flowの構成が本質的な役割を果たしている.さらに,ここで用いられた方法はclustered peakをもつ凝集解の構成等においても有功と思われ,現在さらなる発展を目指して研究が進展している.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Nonlinear scalar field equations in R^N : mountain pass and symmetric mountain pass approaches2010

    • 著者名/発表者名
      J.Hirata, N.Ikoma, K.Tanaka
    • 雑誌名

      Topological methods in nonlinear analysis 35

      ページ: 253-276

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On asymptotic states for some parabolic equations with nonlinear boundary conditions2010

    • 著者名/発表者名
      J.Harada, M.Otani
    • 雑誌名

      Current Advaces in Nonlinear Analysis and Related Topics, GAKUTO International Series 32

      ページ: 327-340

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global solvability of double-diffusive convection systems based upon Brinkman-Forcheheimer equations2010

    • 著者名/発表者名
      M.Otani, K.Terasawa
    • 雑誌名

      Current Advaces in Nonlinear Analysis and Related Topics, GAKUTO International Series 32

      ページ: 505-516

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sign-changing multi-bump solutions for nonlinear Schr\"odinger equations with steep potential wells2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, K.Tanaka
    • 雑誌名

      Trans.Amer.Math.Soc. 361

      ページ: 6205-6253

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elliptic estimates independent of domain expansion2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Cho, T.Ozawa, Y.-S.Shim
    • 雑誌名

      Calculus of Variations and PDE 34

      ページ: 321-339

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sobolev inequalities with symmetry2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Cho, T.Ozawa
    • 雑誌名

      Contemporary Math. 11

      ページ: 355-365

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inequalities associated with dilations2009

    • 著者名/発表者名
      T.Ozawa, H.Sasaki
    • 雑誌名

      Commun.Contemporary Math. 11

      ページ: 265-277

    • 査読あり
  • [学会発表] Infinite dimensionality of global attractors for parabolic equations governed by p-Laplacian in hetero geneous medium2009

    • 著者名/発表者名
      M.Otani
    • 学会等名
      Current advances in applied nonlinear analysis and mathematical modelling issues
    • 発表場所
      Warsaw
    • 年月日
      20090518-20090521
  • [学会発表] Infinite dimensionality of global attractors for some quasilinear parabolic equations2009

    • 著者名/発表者名
      M.Otani
    • 学会等名
      The second Chile-Japan Workshop on Nonlinear Elliptic and Parabolic PDEs
    • 発表場所
      明治大学, 東京
    • 年月日
      2009-12-04
  • [学会発表] A local mountain pass type result for a system of nonlinear Schr\"odinger equations2009

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka
    • 学会等名
      The Second Chile-Japan Workshop on Nonlinear Elliptic and Parabolic PDEs
    • 発表場所
      明治大学, 東京
    • 年月日
      2009-12-02
  • [学会発表] A local mountain pass type result for a system of nonlinear Schr\"odinger equations2009

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka
    • 学会等名
      The 1st Italian-Japanese workshop on geometric properties for parabolicand elliptic PDE's
    • 発表場所
      東北大学, 仙台
    • 年月日
      2009-06-18
  • [学会発表] A local mountain pass type result for a system of nonlinear Schrodinger equations2009

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka
    • 学会等名
      International Conference on Variational Methods
    • 発表場所
      Nankai Univ., Tianjin, China
    • 年月日
      2009-05-22

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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