Made available in DSpace on 2014-06-12T18:31:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7581_1.pdf: 563998 bytes, checksum: 0afc4d5c459f37a494ef88079fb0ff3b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho de dissertação, estudaremos uma modelagem de uma equação diferencial parcial com retardo em um aberto de Rn com condição de fronteira de Dirichlet, dando origem a uma equação diferencial funcional com retardo abstrata, onde a parte linear gera um C0-semigrupo de contrações em um espaço de Banach e a parte não linear satisfaz uma condição Lipschitz com respeito a uma norma apropriada. Para isto, estudamos teoria de distribuições, semigrupos, espaços de Sobolev, operador Laplaciano em um aberto de Rn. Estudamos também existência e unicidade de solução fraca do problema de valor inicial com condição inicial em um espaço de fase

Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Mención Modelación Matemática / Esta tesis consiste de cinco partes. En la primera parte se considera el problema de Dirichlet lineal y no lineal con una difusi\'on no local regional definido implicitamente por \!\!donde $0< \alpha < 1$, $\rho \in C(\overline)$ y $\lambda dist(x,\partial \Omega) \leq \rho (x) \leq dist(x, \partial \Omega)$ con $\lambda \in (0,1]$, $x\in \Omega$. Haciendo uso del teorema de Lax-Milgran y el Teorema del paso de la monta\~na se demuestra la existencia de soluciones d\'ebiles. En la segunda parte, se considera la ecuaci\'on de Schr\"odinger no lineal con difusi\'on no local regional {\small \begin{eqnarray}\label{Aeq04-} \epsilon^{2\alpha} (-\Delta)_{\rho}^{\alpha}u + u = f(u) \quad \mbox{in}\quad \mathbb{R}^{n},\quad u \in H^{\alpha}(\mathbb{R}^{n}), \end{eqnarray}} \!\!donde $0< \alpha <1$, $\epsilon>0$, $n\geq 2$ y $f:\mathbb{R} \to \mathbb{R}$ es super-lineal y tiene un crecimiento sub-critico. El operador $(-\Delta)_{\rho}^{\alpha}$ es el laplaciano no local regional, con rango de alcance determinado por una funci\'on positiva $\rho \in C(\mathbb{R}^{n}, \mathbb{R}^{+})$ y definido por {\small \begin{eqnarray}\label{Aeq05-} \int_{\mathbb{R}^{n}} \!\!\!\!(-\Delta)_{\rho}^{\alpha} uvdx = \int_{\mathbb{R}^{n}}\!\!\int_{B(0,\rho (x))} \!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\frac{[u(x+z) - u(x)][v(x+z) - v(x)]}{|z|^{n+2\alpha}}dzdx. \end{eqnarray}} \!\!Se prueba la existencia de soluci\'on d\'ebil para (\ref{Aeq04-}) aplicando el Teorema del paso de la monta\~na al funcional $I_{\rho}$ definido en $H_{\rho}^{\alpha}(\mathbb{R}^{n})$, combinado con un argumento de comparaci\'on creado por Rabinowitz. El objetivo principal de la tercera parte es estudiar el comportamiento de concentraci\'on de la soluci\'on d\'ebil de la ecuaci\'on (\ref{Aeq04-}) con $f(s) = s^{p}$, cuando $\epsilon \to 0$. En la cuarta parte se estudia el resultado de simetr\'ia para las soluciones ground state de (\ref{Aeq04-}). Para tal prop\'osito, se combina los rearreglos de funciones con los m\'etodos variacionales. Finalmente, se considera un sistema Hamiltoniano fraccionario {\small \begin{eqnarray}\label{Aeq08-} _{t}D_{\infty}^{\alpha}(_{-\infty}D_{t}^{\alpha}u(t)) + L(t)u(t) = & \nabla W(t,u(t)) \end{eqnarray}} \!\!donde $\alpha \in (1/2,1)$, $t\in \mathbb{R}$, $u\in \mathbb{R}^{n}$, $L\in C(\mathbb{R}, \mathbb{R}^{n\times n})$ es una matriz sim\'etrica positiva definida para todo $t\in \mathbb{R}$, $W\in C^{1}(\mathbb{R} \times \mathbb{R}^{n}, \mathbb{R})$ y $\nabla W (t,u)$ es el gradiente de $W$ en $u$. Se demuestra que (\ref{Aeq08-}) posee al menos una soluci\'on no trivial via el Teorema del paso de la monta\~na.

En el presente trabajo, se estudia el problema de la estabilidad lineal para un sistema de Timoshenko. Este problema consiste en mostrar que el tipo de un semigrupo es igual a la cota superior del espectro asociado. Esta propiedad no se verifica en general para todo semigrupo, como es de conocimiento en las bibliografías especializadas. Esta es una propiedad que siempre es válida en espacios de dimensión finita. En dimensión infinita, el problema en general es un problema abierto. Esto es, se desconocen las propiedades que debe satisfacer un semigrupo para que la estabilidad lineal se verifique. En este trabajo se demuestra que esta propiedad es vàlida para el sistema de Timoshenko con disipación friccional, independientemente de las condiciones de frontera en las que el sistema esté subordinado. Este resultado, generaliza el resultado de Racke y Rivera. Palabras Clave: Semigrupos, Espacios de Sobolev, Problema de Cauchy, Estabilidad Polinomial, Estabilidad Lineal. / --- In this thesis we stude the linear stability of the Timoshenko system. This problem consist in to show that the type of the semigroup is equals to the upper bound of the spectrum of the infinitesimal generator. This property is not true in general as was showed by Pazy and in differents international papers. This property is always valid in finite dimensional spaces. In infinite dimensional spaces this problem is open. That is to say it is not known the necessary and sufficient condition that a semigroup must verify in order to get the linear staibility. In this thesis we will show that the linear stability holds to Timoshenko system with fricctional dissipation, no matter the boundary condition the system verifies. This result improve the result obtained by Racke and Rivera. Keywords: Semigroups, Sobolev Spaces, Cauchy Problem, Polinomial Stability, Linear Stability. / Tesis

Partial differential equations on domains presenting point singularities have always been of interest for applied mathematicians; this interest stems from the difficulty to prove regularity results for non-smooth domains, which has important consequences in the numerical solution of partial differential equations. In my thesis I address those consequences in the case of conforming and penalty finite element methods. The main results here contained concerns a priori error estimates for conforming and penalty finite element methods with respect to the energy norm, the $\mathcal{L}^2(\Omega)$ norm in both the standard and weighted setting.

We develop a numerical method for solving singular differential equations and demonstrate the method on a variety of singular problems including first order ordinary differential equations, second order ordinary differential equations which have variational principles, and one partial differential equation.

The method of steepest descent is used to minimize typical functionals from elasticity.

Les espaces de Sobolev jouent un rôle central dans la théorie des équations aux dérivées partielles. Les théorèmes de plongement de ces espaces dans les espaces de Lebesgue se traduisent en inégalités dites de Sobolev. Elles sont devenues un outil fondamental en analyse. Ces notions ont été introduites par S. L. Sobolev à la fin des années~30. D'autres mathématiciens se sont intéressés à ce domaine. On peut notamment citer les travaux d'E. Gagliardo et L. Nirenberg dans les années~50. L'étude des inégalités de Sobolev optimales trouve ses origines dans de grands problèmes d'analyse tels que le problème de Yamabe. Il existe plusieurs façons d'aborder cette étude. Nous parlerons plus particulièrement de programme AB et de programme BA. Le premier programme a été étudié, entre autre, par T. Aubin, O. Druet, E. Hebey et M. Vaugon. Le second trouve sa source en théorie des semi-groupes de Markov. Il a notamment été étudié par D. Bakry et M. Ledoux. Les inégalités de Sobolev sont un cas particulier des inégalités de Gagliardo-Nirenberg. Il est donc naturel de se demander si les résultats connus pour les inégalités de Sobolev s'adaptent aux autres inégalités de la famille. Les premiers travaux de ce type se sont portés sur l'inégalité de Nash et les inégalités de Sobolev logarithmique. Dans cette thèse, nous obtenons une généralisation de ces travaux à une famille d'inégalités plus large. Plus précisément, nous adaptons les programmes AB et BA à une sous-famille des inégalités de Gagliardo-Nirenberg contenant, entre autres, l'inégalité de Nash.

Οι ασθενείς λύσεις μιας διαφορικής εξίσωσης βρίσκονται σε μια ένα προς ένα αντιστοιχία με τα κρίσιμα σημεία ενός κατάλληλου συναρτησιοειδούς. Οι χώροι Sobolev που θα αναφερθούμε εδώ, για την ύπαρξη των ασθενών λύσεων, είναι υπόχωροι Χ του Η1=Η1(M,g). Οι άλλοι χώροι Ηqk αναφέρονται διότι θα χρησιμοποιηθούν για το πέρασμα των ασθενών λύσεων σε C2 κλασικές λύσεις. / --

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-25Bitstream added on 2014-06-13T19:06:37Z : No. of bitstreams: 1 barros_mc_me_sjrp.pdf: 547514 bytes, checksum: eb85ffc4b82cf33a3b73f60814c6355f (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Sejam Sn(x); n ¸ 0; os polinômios de Sobolev, ortogonais com relação ao produto interno hf; giS = ZR f(x)g(x)dÃ0(x) + ¸ ZR f0(x)g0(x)dÃ1(x); ¸ > 0; onde fdÃ0; dÃ1g forma um par coerente de medidas relacionadas às medidas de Jacobi ou de Laguerre. Denotemos por PÃ0 n (x) e PÃ1 n (x); n ¸ 0; os polinômios ortogonais com respeito a dÃ0 e dÃ1; respectivamente. Neste trabalho, estudamos o comportamento assintótico, quando n ! 1; das razões entre os polinômios de Sobolev, Sn(x); e os polinômios ortogonais PÃ0 n (x) e PÃ1 n (x); além do comportamento limite da razão entre esses dois últimos polinômios. Propriedades assintóticas para os coeficientes da relação de recorrência satisfeita pelos polinômios de Sobolev também foram estudadas. / Let Sn(x); n ¸ 0; be the Sobolev polynomials, orthogonal with respect to the inner product hf; giS = ZR f(x)g(x)dÃ0(x) + ¸ ZR f0(x)g0(x)dÃ1(x); ¸ > 0; where fdÃ0; dÃ1g forms a coherent pair of measures related to the Jacobi measure or Laguerre measure. Let PÃ0 n (x) and PÃ1 n (x); n ¸ 0; denote the orthogonal polynomials with respect to dÃ0 and dÃ1; respectively. In this work we study the asymptotic behaviour, as n ! 1; of the ratio between the Sobolev polynomials, Sn(x); and the ortogonal polynomials PÃ0 n (x) and PÃ1 n (x); as well as the limit behaviour of the ratio between the last two polynomials. Furthermore, we also give asymptotic results for the coefficients of the recurrence relation satisfied by the Sobolev polynomials.

Nous montrons ici, en utilisant les méthodes de l'analyse stochastique, le principe d'invariance pour des diffusion sur $\mathbb{R} ^{d},d\geq 2$, en milieu périodique au delà des hypothèses d'uniforme ellipticité et au delà des hypothèses de régularité sur le potentiel. La théorie du calcul stochastique pour les processus associés aux formes de Dirichlet est largement utilisée pour justifier l'existence du processus de Markov à temps continus, défini pour presque tout point de départ sur $\mathbb{R} ^{d}$. Pour la preuve du principe d'invariance, nous montrons une nouvelle inégalité de type Sobolev avec des poids différents, qui nous permet de déduire l'existence et la bornitude d'une densité de la probabilité de transition associée au processus de Markov. Cette inégalité, est l'outil principal de ce travail. La preuve fera appel à des techniques d'analyse harmonique. Enfin, le chapitre 3 contient le résultat principal du travail de la thèse : le principe d'invariance qui veut dire que la suite de processus $(_{\varepsilon }X_{t\varepsilon ^{-2}})$ converge en loi quand $\varepsilon$ tend vers zéro vers un mouvement Brownien. Notre stratégie suit quelques étapes classiques : nous nous appuyons sur la construction de ce qu'on appelle ici correcteur. Afin de contrôler le correcteur, et aussi pour montrer son existence, nous nous appuyons sur l'inégalité de Sobolev. Le resultat est obenu seulement avec les hypothèses, le potentiel $V$ est périodique et satisfait: $e^{V}+e^{-V}$ locallement dans $L^{1}\left( \mathbb{R} ^{d};dx\right)$ ou $dx$ est la mesure de Lebesgue. / We prove here, using stochastic analysis methods, the invariance principle for a $\mathbb{R} ^{d}$ diffusions $d\geq 2$, in a periodic potential beyond uniform boundedness assumptions of potential. The potential is not assumed to have any regularity. So the stochastic calculus theory for processes associated to Dirichlet forms is used to justify the existence of a continuous Markov process starting from almost all $x\in \mathbb{R} ^{d}$ and denoted by $\left( X_{t},t>0\right)$ (cf chapter 1). In chapter 2, we prove a new Sobolev inequality with different weights by using some materials in harmonic analysis. In chapter 3, we prove the main result (Theorem 1) of this work: the invariance principle. Our strategy for proving Theorem 1 follows some classical steps: we rely on the construction of the so-called corrector. In order to control the corrector, and actually also in order to show its existence, we rely on the Sobolev inequality. All the work is done under the following hypothesis: the potential $V$ is periodic and satisfies $e^{V}+e^{-V}$ are locally in $L^{1}\left( \mathbb{R} ^{d};dx\right)$ where $dx$ is the Lebesgue measure.