Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/31236
Type: Tese
Title: On weighted Sobolev spaces: Trudinger-Moser and isoperimetric inequalities
Authors: Leandro Gonzaga Fernandes Junior
First Advisor: Emerson Alves Mendonça de Abreu
First Referee: Ederson Moreira dos Santos
Second Referee: Ezequiel Rodrigues Barbosa
Third Referee: Lucas Catão de Freitas Ferreira
metadata.dc.contributor.referee4: Marcos da Silva Montenegro
Abstract: O objetivo geral da tese é o estudo de Equações Diferenciais Parciais Elípticas. A tese é dividida em duas Partes: (I) Desigualdade do Tipo Trudinger-Moser sobre espaços de Sobolev com pesos; e (II) A existência e não-existência de desigualdades isoperimétricas com pesos monomiais diferentes. Na Parte I, estabelecemos uma desigualdade do tipo Trudinger-Moser sobre espaços de Sobolev com pesos sobre o intervalo $(0,+\infty)$, relacionada com a classe de operadores elípticos quasilineares cuja forma radial é dada por $\displaystyle Lu:=-r^{-\theta} (r^{\alpha}\vert u'(r)\vert^{\beta}u'(r))',$ onde $\theta, \beta\geq 0$ e $\alpha>0$, são constantes satisfazendo algumas condições de existência. Vale enfatizar que esses operadores generalizam o $p$-Laplaceano e $k$- Hessiana, no caso radial. Os resultados envolvem dimensão fracionária, um princípio de P\'olya-Szeg{\"o} com pesos e uma limitação para a constante ótima associada com a desigualdade do tipo Gagliardo-Nirenberg. Na Parte II, consideramos pesos monomiais $x^{A}=\vert x_{1}\vert^{a_{1}}\ldots\vert x_{N}\vert^{a_{N}}$, onde $a_{i}$ é um número real não negativo para cada $i\in\{1,\ldots,N\}$, e estabelecemos a existência e não-existência de desigualdades isoperimétricas com pesos monomiais diferentes. Estudamos minimizadores positivos de $\int_{\partial\Omega}x^{A}\mathcal{H}^{N-1}(x)$ sobre todos os conjuntos abertos, limitados e suaves cujo volume $\int_{\Omega}x^{B}dx$ é fixo.
Abstract: The main topic of the thesis is the study of Elliptic Partial Differential Equations. The thesis is divided into two Parts: (I) Trudinger-Moser Type inequality on weighted Sobolev spaces; and (II) on existence and nonexistence of isoperimetric inequalities with different monomial weights. In part I, we establish the Trudinger-Moser inequality on weighted Sobolev spaces in the whole space, and for a class of quasilinear elliptic operators in radial form of the type $\displaystyle Lu:=-r^{-\theta} (r^{\alpha}\vert u'(r)\vert^{\beta}u'(r))',$ where $\theta, \beta\geq 0$ and $\alpha>0$, are constants satisfying some existence conditions. It is worth emphasizing that these operators generalize the $p$- Laplacian and $k$-Hessian operators in the radial case. Our results involve fractional dimensions, a new weighted P\'olya-Szeg{\"o} principle, and a boundness value for the optimal constant in a Gagliardo-Nirenberg type inequality. In part II, we consider the monomial weight $x^{A}=\vert x_{1}\vert^{a_{1}}\ldots\vert x_{N}\vert^{a_{N}}$, where $a_{i}$ is a nonnegative real number for each $i\in\{1,\ldots,N\}$, and we establish the existence and nonexistence of isoperimetric inequalities with different monomial weights. We study positive minimizers of $\int_{\partial\Omega}x^{A}\mathcal{H}^{N-1}(x)$ among all smooth bounded open sets $\Omega$ in $\mathbb{R}^{N}$ with fixed Lebesgue measure with monomial weight $\int_{\Omega}x^{B}dx$.
Subject: Matemática – Teses
Equações diferenciais Elípticas – Teses.
Sobolev, Espaço de - Teses
language: eng
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICX - DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Matemática
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/31236
Issue Date: 19-Sep-2019
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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