An identification problem for a semilinear parabolic equation

Sunto Si considera un problema sovradeterminato per l'operatore parabolico semilineare D(u)=D_tu – D _x ² – a(u) contenente un termine incognito a(u) e si prova l'esistenza di almeno una soluzione (u, a).

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Gli autori sono membri del Gruppo Nazionale per l'Analisi Funzionale e le Applicazioni del C.N.R.

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Lavoro parzialmente finanziato dal Ministero della Pubblica Istruzione.     

Regularity results for the porous media equation

Sunto In questo lavoro si considera il problema di Cauchy per l'equazione di filtrazione ∂u/∂t=∂ ² ϕ(u)/∂x ² nella regioneR×(0,T],0<T<∞. Sotto opportune ipotesi sulla funzione ϕ(u) si determina una stima dell'incremento temporale della soluzione u(x, t) (intesa nel senso debole). Nel caso politropico (ϕ(u)=u^m), quando m>2 si trova in particolare un comportamento h?lderiano di u(x, t) rispetto a t con l'esponente1/(m−1); viene anche dimostrato che questo esponete è effettivamente assunto da una particolare soluzione, per cui la stima ottenuta è la migliore possibile.

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Entrata in Redazione il 18 luglio 1978.     

Abstract Riemann surfaces of integral domains and spectral spaces

Sunto La superficie astratta di Riemann di un dominio R, introdotta da Zariski, è uno spazio topologico X(R) il cui insieme sostegno consiste di tutti i sovranelli di valutazione di R. L'applicazione canonica suriettiva f_R: X(R) Spec(R), V centro di V su R, è un'applicazione chiusa, dunque Spec(R) è uno spazio-quoziente di X(R). Il teorema principale di questo lavoro è il seguente: X(R) è uno spazio spettrale, nel senso di M. Hochster, e f_R è un'applicazione spettrale. Inoltre, facendo uso della cosiddetta topologia costruttibile, viene dimostrato che se R è integralmente chiuso e Spec(R) è uno spazio noetheriano allora f_R è un'applicazione aperta se e soltanto se R è un going-down dominio.

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Supported in part by the University of Tennessee Faculty Development Grant, by Dipartimento di Matematica dell'Università di Roma «La Sapienza» and by a NATO Collaborative research Grant N. 35/85.

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Supported in part by a grant from the Research Council of the Graduate School of the University of Missouri, Columbia.

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Work done under the auspices of GNSAGA of the Consiglio Nazionale delle Ricerche, partially supported by a NATO Grant N. 35/85.     

On polarized surfaces of Δ- genus two

Sunto Sia S una superficie algebrica proiettiva complessa non singolare polarizzata da un fibrato lineare L il cui sistema lineare completo contiene una curva liscia C. Le coppie (S, L) come sopra, soddisfacenti la condizione (S, L)=c₁(L)² + 2 – h⁰(L)=2, vengono qui classificate nei due casi seguenti: i) c₁(L)² 4; ii) c₁(L)²=3 con l'ulteriore ipotesi che il fibrato lineare ristretto L_c sia non speciale. Vengono anche descritti esempi con c₁(L)² 2. La classificazione ottenuta estende risultati noti classicamente nel caso di un fibrato lineare molto ampio con c₁(L)² 5 e, nel caso c₁(L)²=4, si ricollega a risultati di Fujita sulle varietà polarizzate iperellittiche.

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The author is a member of G.N.S.A.G.A. of the Italian C.N.R.

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Partially supported by M.P.I. of the Italian Government.     

An inverse problem for a quasilinear parabolic equation

Sunto Si considera un problema parabolico sovraderminato in una sola variabile spaziale per l'operatore quasilineare definito da · a₃ o u. Tale operatore contiene un termine incognito a(k {0, 1, 2, 3})del quale si studia la dipendenza dalle condizioni iniziali e alla frontiera. Si determinano due classi, rispettivamente di dati e di soluzioni ammissibili, ed una coppia di metriche rispetto alle quali l'applicazione dati(u, a_k)è lipschitziana. Si mostra infine che tale applicazione si mantiene hölderiana quando le metriche ammesse per i dati sono soltanto del tipo L.

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Lavoro eseguito con contributo del Ministero della Pubblica Istruzione e nell'ambito del Gruppo G.N.A.F.A. del C.N.R.     

An existence theorem for some nonlinear quasi-elliptic equations

Sunto In questo lavoro si prova l'esistenza di una soluzione periodica di classe C dell'equazione quasiellittica totalmente non lineare: v + F(D _x ⁴ v, Dsky/4v)=f.

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Lavoro eseguito nell'ambito del G.N.A.F.A. del C.N.R.     

The dual method in critical point theory. Multiplicity results for indefinite functional

Sunto Si dimostra l'esistenza di soluzioni multiple per l'equazione Lu=A(u) ove L è un operatore indefinito ed autoaggiunto in uno spazio di Hilbert; A è un operatore variazionale, monotono, dispari che «cresce» in maniera opportuna più che linearmente per u . Dal suddetto risultato si deduce, tra l'altro, l'esistenza di soluzioni periodiche multiple per sistemi hamiltoniani ed equazioni delle onde non lineari sulla sfera n-dimensionale Sⁿ.

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Work partially supported by C.N.R. and M.P.I.     

Good dualities and strongly quasi-injective modules

Sunto Siano R ed A due anelli e sia_RK_A un bimodulo topologico di Hausdorff su R ed A dotati della topologia discrete. Sia D(K_A) la categoria formata dagli A-moduli astratti M tali che Hom_A (M, K) separa i punti di M e sia C(_RK) la categoria formata dagli R-moduli topologici che sono topologicamente isomorfi a sottomoduli chiusi di prodotti topologici di copie di_RK. Nella prima parte del lavoro si determinano dette condizioni su K affinchè le suddette categorie siano l'una la duale dell'altra. Nella ricerca di tali condizioni la nozione di modulo topologico fortemente quasi-iniettivo giuoca un ruolo fondamentale. Nella seconda parte del lavoro si studia il caso in cui K è compatto. In particolare, si mette in evidenza uno stretto legame fra la suddetta teoria di dualità ed i risultati di K. R. Fuller sulla teoria delle equivalenze. Nella terza parte del lavoro, infine, si esamina il caso in cui_RK è disereto. Si approfondiscono in tale ambito alcuni risultati ottenuti precedentemente dagli autori nel caso in cui R ed A siano commutativi. Come applicazione si dimostrano rapidamente alcuni teoremi di B. Mütter riguardanti la dualità di Morita.

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Lavoro eseguito nell'ambito dell'attività dei gruppi di ricerca matematica del CNR.     

L p Regularity and partial Hölder continuity for solutions of second order parabolic systems with strictly controlled growth

Sunto Si dimostra innanzitutto la regolarità L^p-globale, 2 < p < p₀, delle derivate spaziali D_iu delle soluzioni di un problema di Cauchy-Dirichlet per sistemi parabolici lineari del II ordine definiti in un cilindro Q=×(0,T) Rⁿ×R_t, con dati al bordo nulli e coefficienti L. Questo risultato generalizza quello di [6]. Se ne deduce un risultato L^p-locale, 2

0, per le derivate spaziali D_iu di soluzioni di un sistema parabolico quasi-lineare del II ordine con andamenti strettamente controllati. Ne consegue che, sotto opportune ipotesi, le soluzioni in Q di un sistema parabolico quasi-lineare del II ordine con andamenti strettamente controllati, sono parzialmente hölderiane in Q nel senso che esiste un cilindro Q₀ Q, chiuso in Q e di misura di Hausdorff n-dimensionale 0, tal e che la soluzione u è hölderiana in QQ₀. Questo risultato generalizza quello di [8].     

Teoremi di immersione su iperpiani coordinati per funzioni di un certo spazio funzionale

Riassunto In questa nota si considera uno spazio funzionale L _p ^P (E ^n,, introdotto daL. Cattabriga e che rientra nella classe considerata daL. R. Volevic—B. P. Panejah; si ottengono in particolare alcuni teoremi di immersione per le ?restrizioni? a iperpiani coordinati delle funzioni di tale spazio.

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Résumé En cette note l'on considére un espace fonctionnel, signé L _p ^P (E ^n,, qui a été introduit parM. L. Cattabriga et qui appartient à la classe considéré parM. M. L. R. Volevic—B. P. Panejah; en particulier l'on obtient quelques théorèmes d'immersion pour les ?restrictions? aux iperplans cohordonnés des foctions du dit espace.

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Lavoro eseguito nell'ambito dell'attività dei gruppi di ricerca matematici del C.N.R.     

Remarks on the analyticity of the free boundary for the one-dimensional Stefan problem

Sunto Si dimostra che nel problema di Stefan (con una o due fasi) nelle variabili x(-,+) e t0il contorno libero è una funzione analitica di t ^1/2 per t0,se il dato iniziale è assunto in una classe di fungioni intere. I coefficienti dello sviluppo del contorno libero in serie di poterne di t^1/2 sono determinati mediante formule ricorrenti. Un particolare esame è svolto per il caso in cui non c'è raccordo tra il dato iniziale e quello sul contorno libero, dimostrando l'esistenza di soluzioni dotate di contorno analitico, sotto opportune limitazioni sul salto tra i due dati; sono peró messi in evidenza anche casi in cui il problema non ammette soluzioni. Infine una breve analisi è svolta per i problemi in domini limitati, fornendo una dimostrazione della analiticità del contorno libero rispetto a t per t>0,alternativa a quella di [1].

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Work partially supported by the Italian CNR, while the first of the Authors was visiting the Mathematical Institute «U. Dini» of the University of Florence.     

Stabilization of ill-posed Cauchy problems for parabolic equations

Summary In this paper we study the noncharacteristic Cauchy problem, u_t–(a(x)u_x)_x=0, x(0, l), t.(0, T], u(0, t)=(t), u_x(0,t)=0, 0tT, assuming only L for a. In the case of weak a priori bounds on u, we derive stability estimates on u of Hölder type in the interior and of logarithmic type at the boundary. Also the continuous dependence on a is considered.

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Sunto Nel presente lavoro consideriamo il problema di Cauchy non ben posto u_t= (a(x)u_x)_x, x(0, l), t(0, T), u(0, t)=(t), u_x(0, t)=0, 0tT. Supponiamo che a sia misurabile e limitato inferiormente e superiormente da constanti positive. Introduciamo delle limitazioni a priori su u e dimostriamo la dipendenza continua di u rispetto al dato sia in (0, l)×(0, T) (di tipo hölderiano) sia per x=l (di tipo logaritmico). Consideriamo, inoltre, la dipendenza continua di u da a.

     

Sulla rappresentazione delle soluzioni delle equazioni quasi-ellittiche in una regione angolosa

Sunto Un dominio limitato per il quale si possa assegnare un problema corretto di valori al contorno per una equazione quasi-ellittica ma non ellittica presenta sempre dei punti angolosi; un intorno, sulla frontiera, di uno di questi punti si può suddividere in porzioni e almeno in due di queste i dati differiscono anche numericamente. D'altra parte non è possibile ottenere uno spianamento di tale intorno senza alterare il tipo dell'equazione. In questioni di regolarizzazione è perciò utile possedere una rappresentazione in {(x_i, ..., x_n) ε Rⁿ; x_k ≥0 per k =1, 2, ..., n}, nel caso di n variabili, di una soluzione dell'equazione ottenuta dalla data considerando solo la parte principale con coefficienti costanti. Nella presente Nota trattiamo questo problema in un caso particolare. Entrata in Redazione il 3 dicembre 1968.     

On the index of elliptic partial differential operators inR n

Summary Let A= be an elliptic differential operator inR _u, If, for |α|=l, the coefficients a_α are ? nearly constant ? and, for |α|<l, they tend to zero at infinity with a certain swiftness, it is proved that A is a Fredholm operator with index_x(A)=0 between a suitable weighted Sobolev space M contained in W^l,p (R n) and L^p(R ⁿ, (1+|x|)^lp)== . It is shown, by counterexamples, that the above result, holds only if n>l, p>n/(n−l) and that isomorphism results can be obtained, in general only if the coefficients a_α(|α|<l) are assumed to be ? sufficiently small ? also on compact sets. Then a Sturm-Liouville type problem is studied and a class of negative and falling off at infinity potentials V(x) is constructed in such a way that the Schr?dinger operator H=−Δ+V(x), in L²(R ⁿ), has a zero eigenvalue.

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Sunto Sia un operatore differenziale ellittico inR ⁿ. Se, per |α|=l, i coefficienti a_α sono ? quasi costanti ? e, per |α|<l, tendono a zero all'infinito con una certa rapidità, si dimostra che A è un operatore di Fredholm con indice_X(A)=0 tra un opportuno spazio di Sobolev con peso M contenuto in W^l,p(R ⁿ) ed L^p(R ⁿ, (1+|x|)^lp)== . Si prova, mediante controesempi, che tale risultato è valido solo se n>l, p>n/(n−l) e che teoremi di isomorfismo si possono ottenere, in generale, solo se si assume che i coefficienti a_α (|α|<l) sono ? sufficientemente piccoli ? anche su insiemi compatti. Si studia quindi un problema del tipo Sturm-Liouville e si costruisce una classe di potenziali V(x) negativi e convergenti a zero all'infinito, tali che l'operatore di Schr?dinger H=−δ+V(x) in L²(R ⁿ) abbia un autovalore nullo.

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Entrata in Redazione il 10 agosto 1977.

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Work supported by C.N.R. (G.N.A.F.A.).     

Trasporto di neutroni con sezioni d'urto dipendenti dalla temperatura

Riassunto. Si studia un problema non lineare di trasporto di neutroni in un muro omogeneo con sezioni d'urto dipendenti dalla temperatura. Facendo uso di alcune tecniche standard della teoria delle equazioni non lineari di evoluzione, si prova l'esistenza e l'unicità di una soluzione forte u=u(t), per ogni t ∈ [0, ], ove è scelto in modo opportuno. Infine, si indica un procedimento per determinare una funzione continua e non negativa b=b(t), tale che ‖u(t)‖⩽b(t) per ogni t ∈ [0, ].

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Summary We study a non-linear neutron transport problem in a homogeneous slab with temperature feedback. By using some standard techniques from the theory of non-linear evolution equations, we prove existence and uniqueness of a strong solution u=u(t) at any t ∈ [0, ]. Finally, we indicate a procedure to find a non-negative continuous b=b(t), such that ‖u(t)‖⩽b(t), at any t ∈ [0, ].

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A Dario Graffi nel suo 70^o compleanno

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Entrata in Redazione il 15 marzo 1975.     

On certain distinguished spectral sets

Sunto Ogni insieme parzialmente ordinato (X, ) ammette varie T₀-topologie «compatibili» con , nel senso che coincide con l'ordine indotto da su X (cf. Hochster [30]). Tra tali topologie la meno fine è la COP(= closures of points) -topologia, cioè la topologia meno fine per la quale l'insieme {y X: xy} è chiuso per ogni x X. La più fine è L(= left)-topologia discreta di Alexandroff, X^L, avente come base per gli aperti gli insiemi {y X: yx} al variare di x in X. In questo lavoro sono date condizioni su X affinchè questo abbia una struttura topologica spettrale noetheriana. Inoltre, vengono caratterizzati gli insiemi parzialmente ordinati X per i quali X^L è uno spazio spettrale; vengono anche caratterizzati gli spazi spettrali Y la cui topologia coincide con la L-topologia associata all'ordine indotto. La topologia dell' «ordine opposto » (opposite-order topology di Hochster, op. cit. Prop. 8) determina una «dualità» tra le L-topologie spettrali e le topologie spettrali noetheriane. Se Y=Spec (A) con la topologia di Zariski, allora Y^H coincide con la O(=ordine) topologia di G. Picavet.

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This work was supported in part by grants from the University of Tennessee at Knoxville and the Istituto Matematico, Università di Roma.

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This work was performed under the auspices of the GNSAGA of the CNR.

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This research was funded by a grant from the Research Council of the Graduate School, University of Missouri-Columbia and, also, by the Istituto Matematico, Università di Roma.     

Hodge theory on cyclotomic threefolds (with a view towards the higher dimensional case)

Sunto Nel presente lavoro si considerano alcune famiglie di ipersuperfici liscie dello spazio proiettivo complesso quadridimensionale, invarianti per opportune azioni del gruppo delle radici p-esime dell'unità, dove p è un divisore del grado. Si verifica la congettura di Grothendieck-Hodge sull'elemento generale delle famiglie considerate generalizzando alcuni metodi di G. E. Welters o alternativamente esibendo una relazione tra la congettura di unirigatezza di Miyaoka-Mori e la suddettta congettura sulla prima filtrazione di Hodge della coomologia intermedia. La stessa costruzione viene poi applicata ad analoghe famiglie di ipersuperfici dello spazio proiettivo complesso (n+1)-dimensionale ottenendo risultati simili. In particolare si esibisce un insieme numerabile di famiglie di varietà quadridimensionali che verificano la (2, 2)-congettura classica di Hodge.

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Partially supported by the italian M.U.R.S.T. and the european scientific project «Algebraic Geometry in Europe» (A.G.E.).     

Some observations on cohomologicallyp-ample bundles

Sunto Usando un recente risultato di Deligne e Illusie si prova un teorema di annullamento per la coomologia di un fibrato coomologicamente p-ampio. Si studiano le proprietà dei gruppi di coomologia dei fibrati vettoriali nel caso in cui il morfismo di Frobenius si estenda a un sollevamento della varietà su W₂(k), anello dei vettori di Witt di lunghezza 2 del campo. Si studiano, infine, a titolo di esempio, i fibrati coomologicamente p-ampi su P^d.

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Partially supported by the MRST 40% and 60% funds.     

Some properties of nonnegative solutions of parabolic differential operators

Sunto In questo lavoro vengono prese in considerazione soluzioni deboli non-negative di equazioni paraboliche lineari del secondo ordine in forma di divergenza in un dominio cilindrico diR ⁿ×R. Per tali soluzioni si stabilisce un principio di tipo Harnach che si estende sino alla frontiera del dominio. Si prova poi che tale principio è équivalente ad una stima uniforme per la misura calorica associata ad ogni operatore del tipo suddetto. Per soluzioni continue nella chiusura del dominio è poi provata una versione più forte del prineipio di cut sopra.

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Lavoro eseguito nell'ambito del G.N.A.F.A.     

Su alcuni problemi fortemente ben posti di controllo ottimo

Summary Let P_n be a sequence of optimal control problems with fixed end times (described by ordinary differential equations, with pointwise and norm (of controls) constraints, and with general functional). Let P₀ be an ? unperturbed ? problem (of the same type). In this paper theorems are obtained about the strong convergence (in some L^p) of optimal controls of P_n to some optimal control of P₀, about the uniform convergence x_n → x₀ of states, and the property thatmin P_n min P₀. As corollaries, convergence theorems for some calculus of variations problems can be derived. Weak convergence theorems of optimal controls of P_n to an optimal one of P₀ were considered in[7]. A general abstract theorem about strong convergence of minimum points, generalizing a result in[5], is proved.

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Indirizzo dell'autore: Istituto di Matematica, via L. B. Alberti 4 - 16132 Genova. Lavoro eseguito nell'ambito del Centro di Matematica e di Fisica Teorica del C.N.R. presso l'Università di Genova.

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Entrata in Redazione il 4 maggio 1972.