On weighted Sobolev spaces: Trudinger-Moser and isoperimetric inequalities
| dc.creator | Leandro Gonzaga Fernandes Junior | |
| dc.date.accessioned | 2019-11-23T00:21:13Z | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-08T23:51:00Z | |
| dc.date.available | 2019-11-23T00:21:13Z | |
| dc.date.issued | 2019-09-19 | |
| dc.description.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 $\int_{\Omega}x^{B}dx$. | |
| dc.description.sponsorship | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/1843/31236 | |
| dc.language | eng | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/pt/ | |
| dc.subject | Matemática – Teses | |
| dc.subject | Equações diferenciais Elípticas – Teses. | |
| dc.subject | Sobolev, Espaço de - Teses | |
| dc.subject.other | weighted Trudinger-Moser inequality | |
| dc.subject.other | weighted rearrangement | |
| dc.subject.other | Schwarz symmetrization | |
| dc.subject.other | isoperimetric inequalities | |
| dc.subject.other | Sobolev Inequalities | |
| dc.subject.other | monomial weights | |
| dc.title | On weighted Sobolev spaces: Trudinger-Moser and isoperimetric inequalities | |
| dc.type | Tese de doutorado | |
| local.contributor.advisor1 | Emerson Alves Mendonça de Abreu | |
| local.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0989407026771712 | |
| local.contributor.referee1 | Ederson Moreira dos Santos | |
| local.contributor.referee1 | Ezequiel Rodrigues Barbosa | |
| local.contributor.referee1 | Lucas Catão de Freitas Ferreira | |
| local.contributor.referee1 | Marcos da Silva Montenegro | |
| local.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5761417192608218 | |
| local.description.resumo | 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. | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.department | ICX - DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA | |
| local.publisher.initials | UFMG | |
| local.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Matemática |