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2016 年度 実績報告書

偏微分方程式の解の形状と挙動に関する系統的研究

研究課題

研究課題/領域番号 24244012
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 仙葉 隆  福岡大学, 理学部, 教授 (30196985)
内藤 雄基  愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (10231458)
壁谷 喜継  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70252757)
石渡 通徳  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30350458)
高坂 良史  神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (00360967)
研究期間 (年度) 2012-05-31 – 2017-03-31
キーワード関数方程式 / 解析学 / 楕円型方程式 / 熱方程式 / 走化性方程式
研究実績の概要

楕円型方程式については、係数関数が非負であり零領域をもつ場合の解の事前評価に関し、スケーリング法を適用することによってある種のLiouville型問題に帰着されることを示すとともに、そのLiouville型定理を導いた。また、球面上の方程式の特異解の存在・非存在に関する問題や、球面上に小さな穴がある領域での正値解の構造の解明を行った。その他,非線型項の指数が空間変数に依存する場合について研究を進め,特に指数がソボレフ臨界指数を一点でとる場合、ソボレフ埋め込みのコンパクト性を保証するほぼ最良な減衰評価を得た。
放物型方程式については、まず逆二次のポテンシャル項をもつ線形熱方程式について、解の構造を明らかにした.また非線型項の指数が空間変数に依存する場合を扱い、非線型項がソボレフ臨界指数を持つ場合、時間大域解のソボレフノルムによる時間大域的有界性を導出した。その他、藤田型方程式に対し、特異定常解への収束の速さについて最良の評価を導き,また境界に動的特異性を保持する解が存在するための条件を明らかにした。
曲面の発展方程式である表面拡散方程式については定常曲面の安定性について研究を進め、円柱とアンデュロイドの安定性の判定条件をもとに、定常曲面が二つの平面に挟まれ、その平面に直角に交わる場合に対して大域的な分岐図を導出した。また、球面やノドイドの安定性の判定条件を導出した。
走化性方程式については、2次元円板上の非線形知覚関数を持つ走化性方程式系の球対称解について研究を行い、二つの方程式の時定数が大きく異なる場合について球対称解が時間大域的に存在し有界となるための知覚関数の条件を得た。この条件は、今まで知られている中で最良の条件である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (39件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 13件、 招待講演 24件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Global existence and boundedness of radial solutions to a two dimensional fully parabolic chemotaxis system with general sensitivity2017

    • 著者名/発表者名
      Kentarou Fujie and Takasi Senba
    • 雑誌名

      Nonlinearity

      巻: 29 ページ: 2417~2450

    • DOI

      10.1088/0951-7715/29/8/2417

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A priori bounds for superlinear elliptic equations with semidefinite nonlinearity2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Naito, Takashi Suzuki and Yohei Toyota
    • 雑誌名

      Nonlinear Anal.

      巻: 151 ページ: 18~40

    • DOI

      10.1016/j.na.2016.11.016

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The heat kernel of a Schrodinger operator with inverse square potential2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Ishige, Yoshitsugu Kabeya and El Maati Ouhabaz
    • 雑誌名

      Proceedings of the London Mathematical Society

      巻: 115 ページ: 381~410

    • DOI

      10.1112/plms.12041

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hardy type inequalities in Lp with sharp remainders2017

    • 著者名/発表者名
      Norisuke Ioku, Michinori Ishiwata and Tohru Ozawa
    • 雑誌名

      J. Inequal. Appl.

      巻: 2017 ページ: 1~7

    • DOI

      10.1186/s13660-016-1271-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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

      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: 1550077-1~27

    • DOI

      10.1142/S0219199715500777

    • 査読あり
  • [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: 257~276

    • 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
  • [雑誌論文] On the effect of equivalent constraints on a maximizing problem associated with the Sobolev type embeddings in RN.2016

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata and Hidemitsu Wadade
    • 雑誌名

      Math. Ann.

      巻: 364 ページ: 1043~1068

    • DOI

      10.1007/s00208-015-1243-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sharp remainder of a critical Hardy inequality2016

    • 著者名/発表者名
      Norisuke Ioku, Michinori Ishiwata and Tohru Ozawa
    • 雑誌名

      Arch. Math. (Basel)

      巻: 106 ページ: 65~71

    • DOI

      10.1007/s00013-015-0841-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stability Analysis of Delaunay Surfaces as Steady States for the Surface Diffusion Equation2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihito Kohsaka
    • 雑誌名

      Springer Proceedings in Mathematics & Statistics

      巻: 176 ページ: 121~148

    • DOI

      10.1007/978-3-319-41538-3_8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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
    • 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
      Eiji Yanagida
    • 学会等名
      Mathematical Analysis on Nonlinear PDEs
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Separation structure of solutions for elliptic equations with exponential nonlinearity2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Naito
    • 学会等名
      2017 International Workshop on Nonlinear PDE and Applications
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Incomplete blow-up of solutions for semilinear heat equations with supercritical nonlinearity2017

    • 著者名/発表者名
      内藤雄基
    • 学会等名
      研究集会「第34回九州における偏微分方程式研究集会」
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic self-similarity of solutions to semilinear heat equations2017

    • 著者名/発表者名
      内藤雄基
    • 学会等名
      研究集会「Mathematical Analysis on Nonlinear PDEs」
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Positive Schrodinger operators with the inverse square potential and related topics2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshitsugu Kabeya
    • 学会等名
      南大阪応用数学セミナー
    • 国際学会
  • [学会発表] Positive Schrodinger operators with the inverse square potential and related topics2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshitsugu Kabeya
    • 学会等名
      Mathematical Analysis on Nonlinear PDEs
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the bifurcation diagrams for steady states of the surface diffusion equation2017

    • 著者名/発表者名
      高坂良史
    • 学会等名
      International Conference on PDEs, Geometric Analysis and Functional Inequalities
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 表面拡散方程式の定常問題としての Delaunay 曲面の安定性解析2017

    • 著者名/発表者名
      高坂良史
    • 学会等名
      大阪駅前セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Extinction profile of solutions of the logarithmic diffusion equation on R2016

    • 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』
    • 招待講演
  • [学会発表] Boundary singularity in a semilinear parabolic equation with the Neumann boundary conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Eiji Yanagida
    • 学会等名
      7th Euro-Japanese Workshop on Blow-up
    • 国際学会
  • [学会発表] Removable and non-removable singularities in some parabolic equations2016

    • 著者名/発表者名
      Eiji Yanagida
    • 学会等名
      The 7th Pacific RIM Conference on Mathematics 2016
    • 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
      Eiji Yanagida
    • 学会等名
      International Conference on Reaction-Diffusion Equations and Their Applications to the Life, Social and Physical Sciences
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Global existence and boundedness of solutions to chemotaxis systems with general sensitivity2016

    • 著者名/発表者名
      Takasi Senba
    • 学会等名
      7th Euro-Japanese Workshop on Blow-up
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Singular extremal solutions for supercritical elliptic equations in a ball2016

    • 著者名/発表者名
      内藤雄基
    • 学会等名
      常微分方程式の定性的理論ワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] A priori bounds for superlinear ellitptic equations with semidefinite nonlinearity2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴、豊田洋平、内藤雄基
    • 学会等名
      日本数学会秋季大会
  • [学会発表] Peaking solutions to semilinear heat equations with supercritical nonlinearities2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Naito
    • 学会等名
      7th Euro-Japanese Workshop on Blow-up
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Classification of bifurcation diagrams for supercritical elliptic equations in a ball2016

    • 著者名/発表者名
      内藤雄基
    • 学会等名
      第141回神楽坂解析セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Difference equation and the related Schrodinger operator2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshitsugu Kabeya
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Difference Equations and Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] On the compactness of the embedding $H_0^1(\OMega)\hookrightarrow L^{q(x)}(\Omega)$2016

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      International Workshop on Nonlinear PDEs 2016 in Osaka
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the compactness of the Sobolev type embedding with variable exponent2016

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      熊本大学応用解析セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 非コンパクトな軌道を持つ力学系を巡って2016

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      愛媛大学数学教室談話会
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼータ正規化された経路積分と熱方程式の基本解について2016

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      グラフゼータと量子ウォークの諸相(室蘭工業大学)
    • 招待講演
  • [学会発表] A remark on the compactness of the Sobolev type embedding with variable exponent2016

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      Pacific Rim Conference
    • 招待講演
  • [学会発表] On the compactness of the Sobolev embedding with a variable exponent2016

    • 著者名/発表者名
      Michinori Ishiwata
    • 学会等名
      信州大学偏微分方程式研究集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Bifurcation analysis for steady states of surface diffusion equation2016

    • 著者名/発表者名
      高坂良史
    • 学会等名
      Elucidation of configurational structure in micro behavior and collective pattern formation
    • 招待講演
  • [学会発表] 表面拡散方程式の定常曲面の安定性について2016

    • 著者名/発表者名
      高坂良史
    • 学会等名
      東北大学応用数学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Stability analysis of steady states for surface diffusion equation2016

    • 著者名/発表者名
      高坂良史
    • 学会等名
      Workshop on nonlinear partial differential equations and related topics
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] International Workshop on Nonlinear PDEs 2016 in Osaka2016

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公開日: 2018-12-17  

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