上半空间的最佳积分不等式及其应用
批准号:
12071269
项目类别:
面上项目
资助金额:
51.0 万元
负责人:
窦井波
依托单位:
学科分类:
非线性泛函分析
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
窦井波
中文摘要
最佳Hardy-Littlewood-Sobolev(简称HLS)不等式和Sobolev不等式等积分不等式是分析学和几何学中的基本估计工具,也是物理学中流体力学等领域的重要研究工具。本项目致力于研究上半空间与延拓积分算子相关的对数HLS型不等式、Carleman型不等式等,及与加权散度算子相关的Sobolev(迹)不等式、Moser-Trudinger型不等式等,并讨论其最佳常数和极值函数。作为应用,研究带边流形上相应的曲率方程解的存在性等。将通过分析算子特性,使用基本不等式、逼近技巧等建立积分不等式;利用重排技巧、变分原理证明不等式对应的极值函数的存在性,并使用移动球面法讨论其分类;对于微分算子,借助其与延拓积分算子的联系,利用积分算子的整体性,克服微分算子的奇异、退化带来的困难,给出相关估计。本项目有助于丰富偏微分方程、微分几何和物理学理论,并为其他学科相关问题的研究提供理论依据。
英文摘要
The sharp integral inequalities including the sharp Hardy-Littlewood-Sobolev(HLS) inequality and Sobolev inequality play important roles in analysis and geometry, and also in the hydromechanics of physics. This project is devoted to establishing the logarithmic HLS type inequality, the Carleman type inequality, etc., related to the extensional integral operator on the upper half space, as well as the Sobolev (trace) inequality, Moser-Trudinger type inequality, etc., related to the weighted divergent operator on the upper half space. Moreover, the project will pay much attention to the best constants and extremal functions for these inequalities. As applications, the existence of solutions to curvature problems on compact manifolds with boundary will be investigated. Based on the analysis of specific features of the operators, the integral inequalities will be established by employing some basic inequalities and the approximating technique. On the other hand, the existence of extremal functions will be proved by using the arrangement technique and variational methods, and the extremal functions will be classified via the method of moving spheres. Particularly, the relationship between the differential operator and the extensional integral operator will be used to overcome the difficulty of singularity and degeneracy of the differential equation by using the global property of the integral operator. The results will improve the theory of partial differential equations, differential geometry and physics, and to provide the theoretical foundations to others related fields.
本项目主要研究了Carleman型不等式、加权的Sobolev(迹)不等式、Hardy-Littlewood-Sobolev (HLS)不等式等以及这些不等式的极值问题。并讨论曲率问题和几类椭圆方程解的存在性、单调性等。这些研究成果在偏微分方程、几何分析和物理学等学科中有着重要的研究意义。我们的研究取得了突出的原创性成果。主要研究成果如下:(1)给出了100年前经典的二维圆盘上最优Carleman不等式一个新证明,为证明等周不等式提供了新的分析方法。(2)研究了上半空间具有退化性的散度算子相联系的最优加权Sobolev不等式,解决了与Baouendi-Grushin算子相联系的Sobolev不等式中临界指数是整数情形的极值函数分类这个长达30年的公开问题。(3)建立了上半空间一类带有部分权函数的HLS不等式和逆向HLS不等式,并应用于建立了一些加权的Sobolev不等式。(4)建立了上半空间最优加权的仿射L2-Sobolev不等式,给出新的分析技巧证明仿射不等式。(5)证明了在高阶消失条件下球域上改进的几乎最优加权Sobolev迹不等式和HLS不等式。(6)利用散度定理建立了Heisenberg群上加权的Hardy不等式和Rellich不等式。(7)利用爆破分析技巧研究了曲率函数变号的分数阶Nirenberg问题。(8)研究了带有指数临界增长情形的N-Laplace方程和p-Laplace算子相关的方程规范化解的存在性。(9)分析了上半空间加权HLS不等式极值函数的渐近行为。(10)借助移动球面法讨论了与多重分数阶积分不等式相联系的积分方程组正解的分类。(11)利用移动平面法讨论了与分数阶Laplace算子相联系的方程(组)解的单调性、渐近对称性等性质。
带边黎曼流形上加权的积分不等式及Yamabe型问题
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批准号:12471109
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项目类别:面上项目
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资助金额:44.00万元
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批准年份:2024
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负责人:窦井波
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依托单位:
国内基金
海外基金