On multiple solutions of the exterior neumann problem involving critical sobolev exponent

In this paper we consider the exterior Neumann problem involving a critical Sobolev exponent. We establish the existence of two solutions having a prescribed limit at infinity.

Positive solutions of a Neumann problem with competing critical nonlinearities

We present existence results for a Neumann problem involving critical Sobolev nonlinearities both on the right hand side of the equation and at the boundary condition.. Positive solutions are obtained through constrained minimization on the Nehari manifold. Our approach is based on the concentration 'compactness principle of P. L. Lions and M. Struwe.

Probabilistic Approach to the Neumann Problem for a Symmetric Operator

2000 Mathematics Subject Classification: Primary 60J45, 60J50, 35Cxx; Secondary 31Cxx.

On the principal eigenvalue of a Robin problem with a large parameter

We study the asymptotic behaviour of the principal eigenvalue of a Robin (or generalised Neumann) problem with a large parameter in the boundary condition for the Laplacian in a piecewise smooth domain. We show that the leading asymptotic term depends only on the singularities of the boundary of the domain, and give either explicit expressions or two-sided estimates for this term in a variety of situations.

Nonlinear, nonhomogeneous parametric Neumann problems

We consider a parametric nonlinear Neumann problem driven by a nonlinear nonhomogeneous differential operator and with a Caratheodory reaction $f\left( t,x\right) $ which is $p-$superlinear in $x$ without satisfying the usual in such cases Ambrosetti-Rabinowitz condition. We prove a bifurcation type result describing the dependence of the positive solutions on the parameter $\lambda>0,$ we show the existence of a smallest positive solution $\overline{u}_{\lambda}$ and investigate the properties of the map $\lambda\rightarrow\overline{u}_{\lambda}.$ Finally we also show the existence of nodal solutions.

Croissance des fonctions propres du laplacien sur un domaine circulaire

Ce mémoire a pour but d'étudier les propriétés des solutions à l'équation aux valeurs propres de l'opérateur de Laplace sur le disque lorsque les valeurs propres tendent vers l'in ni. En particulier, on s'intéresse au taux de croissance des normes ponctuelle et L1. Soit D le disque unitaire et @D sa frontière (le cercle unitaire). On s'inté- resse aux solutions de l'équation aux valeurs propres f = f avec soit des conditions frontières de Dirichlet (fj@D = 0), soit des conditions frontières de Neumann ( @f @nj@D = 0 ; notons que sur le disque, la dérivée normale est simplement la dérivée par rapport à la variable radiale : @ @n = @ @r ). Les fonctions propres correspondantes sont données par : f (r; ) = fn;m(r; ) = Jn(kn;mr)(Acos(n ) + B sin(n )) (Dirichlet) fN (r; ) = fN n;m(r; ) = Jn(k0 n;mr)(Acos(n ) + B sin(n )) (Neumann) où Jn est la fonction de Bessel de premier type d'ordre n, kn;m est son m- ième zéro et k0 n;m est le m-ième zéro de sa dérivée (ici on dénote les fonctions propres pour le problème de Dirichlet par f et celles pour le problème de Neumann par fN). Dans ce cas, on obtient que le spectre SpD( ) du laplacien sur D, c'est-à-dire l'ensemble de ses valeurs propres, est donné par : SpD( ) = f : f = fg = fk2 n;m : n = 0; 1; 2; : : :m = 1; 2; : : :g (Dirichlet) SpN D( ) = f : fN = fNg = fk0 n;m 2 : n = 0; 1; 2; : : :m = 1; 2; : : :g (Neumann) En n, on impose que nos fonctions propres soient normalisées par rapport à la norme L2 sur D, c'est-à-dire : R D F2 da = 1 (à partir de maintenant on utilise F pour noter les fonctions propres normalisées et f pour les fonctions propres quelconques). Sous ces conditions, on s'intéresse à déterminer le taux de croissance de la norme L1 des fonctions propres normalisées, notée jjF jj1, selon . Il est vi important de mentionner que la norme L1 d'une fonction sur un domaine correspond au maximum de sa valeur absolue sur le domaine. Notons que dépend de deux paramètres, m et n et que la dépendance entre et la norme L1 dépendra du rapport entre leurs taux de croissance. L'étude du comportement de la norme L1 est étroitement liée à l'étude de l'ensemble E(D) qui est l'ensemble des points d'accumulation de log(jjF jj1)= log : Notre principal résultat sera de montrer que [7=36; 1=4] E(B2) [1=18; 1=4]: Le mémoire est organisé comme suit. L'introdution et les résultats principaux sont présentés au chapitre 1. Au chapitre 2, on rappelle quelques faits biens connus concernant les fonctions propres du laplacien sur le disque et sur les fonctions de Bessel. Au chapitre 3, on prouve des résultats concernant la croissance de la norme ponctuelle des fonctions propres. On montre notamment que, si m=n ! 0, alors pour tout point donné (r; ) du disque, la valeur de F (r; ) décroit exponentiellement lorsque ! 1. Au chapitre 4, on montre plusieurs résultats sur la croissance de la norme L1. Le probl ème avec conditions frontières de Neumann est discuté au chapitre 5 et on présente quelques résultats numériques au chapitre 6. Une brève discussion et un sommaire de notre travail se trouve au chapitre 7.

Propriétés des valeurs propres de ballotement pour contenants symétriques

Le problème d’oscillation de fluides dans un conteneur est un problème classique d’hydrodynamique qui est etudié par des mathématiciens et ingénieurs depuis plus de 150 ans. Le présent travail est lié à l’étude de l’alternance des fonctions propres paires et impaires du problème de Steklov-Neumann pour les domaines à deux dimensions ayant une forme symétrique. On obtient des résultats sur la parité de deuxième et troisième fonctions propres d’un tel problème pour les trois premiers modes, dans le cas de domaines symétriques arbitraires. On étudie aussi la simplicité de deux premières valeurs propres non nulles d’un tel problème. Il existe nombre d’hypothèses voulant que pour le cas des domaines symétriques, toutes les valeurs propres sont simples. Il y a des résultats de Kozlov, Kuznetsov et Motygin [1] sur la simplicité de la première valeur propre non nulle obtenue pour les domaines satisfaisants la condition de John. Dans ce travail, il est montré que pour les domaines symétriques, la deuxième valeur propre non-nulle du problème de Steklov-Neumann est aussi simple.

Sharp Sobolev inequality involving a critical nonlinearity on a boundary

We consider the solvability of the Neumann problem for the equation -Delta u + lambda u = 0, partial derivative u/partial derivative v = Q(x)vertical bar u vertical bar(q-2)u on partial derivative Omega, where Q is a positive and continuous coefficient on partial derivative Omega, lambda is a parameter and q = 2(N - 1)/(N - 2) is a critical Sobolev exponent for the trace embedding of H-1(Omega) into L-q(partial derivative Omega). We investigate the joint effect of the mean curvature of partial derivative Omega and the shape of the graph of Q on the existence of solutions. As a by product we establish a sharp Sobolev inequality for the trace embedding. In Section 6 we establish the existence of solutions when a parameter lambda interferes with the spectrum of -Delta with the Neumann boundary conditions. We apply a min-max principle based on the topological linking.

Developments and extensions of Roth's method of double Fourier series with applications to the solution of electromagnetic field problems

The first part of the thesis compares Roth's method with other methods, in particular the method of separation of variables and the finite cosine transform method, for solving certain elliptic partial differential equations arising in practice. In particular we consider the solution of steady state problems associated with insulated conductors in rectangular slots. Roth's method has two main disadvantages namely the slow rate of con­vergence of the double Fourier series and the restrictive form of the allowable boundary conditions. A combined Roth-separation of variables method is derived to remove the restrictions on the form of the boundary conditions and various Chebyshev approximations are used to try to improve the rate of convergence of the series. All the techniques are then applied to the Neumann problem arising from balanced rectangular windings in a transformer window. Roth's method is then extended to deal with problems other than those resulting from static fields. First we consider a rectangular insulated conductor in a rectangular slot when the current is varying sinusoidally with time. An approximate method is also developed and compared with the exact method.The approximation is then used to consider the problem of an insulated conductor in a slot facing an air gap. We also consider the exact method applied to the determination of the eddy-current loss produced in an isolated rectangular conductor by a transverse magnetic field varying sinusoidally with time. The results obtained using Roth's method are critically compared with those obtained by other authors using different methods. The final part of the thesis investigates further the application of Chebyshdev methods to the solution of elliptic partial differential equations; an area where Chebyshev approximations have rarely been used. A poisson equation with a polynomial term is treated first followed by a slot problem in cylindrical geometry.

The generic Hanna Neumann conjecture and post correspondence problem

"Vegeu el resum a l'inici del document del fitxer adjunt."

On partial derivative-Neumann's problem in generalized functions framework

In this paper, we show that the equation delta u/delta (z) over bar + Gu = f, where the elements involved are in generalized functions context, has a local solution in the generalized functions context.

Dirichlet-Neumann inverse spectral problem for a star graph of Stieltjes strings

We solve two inverse spectral problems for star graphs of Stieltjes strings with Dirichlet and Neumann boundary conditions, respectively, at a selected vertex called root. The root is either the central vertex or, in the more challenging problem, a pendant vertex of the star graph. At all other pendant vertices Dirichlet conditions are imposed; at the central vertex, at which a mass may be placed, continuity and Kirchhoff conditions are assumed. We derive conditions on two sets of real numbers to be the spectra of the above Dirichlet and Neumann problems. Our solution for the inverse problems is constructive: we establish algorithms to recover the mass distribution on the star graph (i.e. the point masses and lengths of subintervals between them) from these two spectra and from the lengths of the separate strings. If the root is a pendant vertex, the two spectra uniquely determine the parameters on the main string (i.e. the string incident to the root) if the length of the main string is known. The mass distribution on the other edges need not be unique; the reason for this is the non-uniqueness caused by the non-strict interlacing of the given data in the case when the root is the central vertex. Finally, we relate of our results to tree-patterned matrix inverse problems.