Asymptotic K-soliton-like Solutions of the Zakharov-Kuznetsov type equations - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Transactions of the American Mathematical Society Année : 2021

Asymptotic K-soliton-like Solutions of the Zakharov-Kuznetsov type equations

Résumé

We study here the Zakharov-Kuznetsov equation in dimension $2$ and $3$ and the modified Zakharov-Kuznetsov equation in dimension $2$. Those equations admit solitons, characterized by their velocity and their shift. Given the parameters of $K$ solitons $R^k$ (with distinct velocities), we prove the existence and uniqueness of a multi-soliton $u$ such that $\left\| u- \sum_{k=1}^K R^k \right\|_{H^1}\rightarrow 0 $ as $t \rightarrow +\infty$. The convergence takes place in $H^s$ with an exponential rate for all $s\geq 0$. The construction is made by successive approximations of the multi-soliton. We use classical arguments to control of $H^1$-norms of the errors (inspired by Martel [21]), and introduce a new ingredient for the control of the $H^s$-norm in dimension $d \geq2$, by a technique close to monotonicity.
Nous étudions l'équation de Zakharov-Kuznetsov en dimension $d=2$ et $3$, ainsi que l'équation de Zakharov-Kuznetsov modifiée en dimension $2$. Ces équations admettent des solutions particulières appelées solitons, caractérisés par leur vitesse et leur shift. Etant donnés $K$ solitons $R^k$ (avec des vitesses distinctes), nous montrons l'existence et l'unicité d'un multi-soliton $u$ tel que $\left\| u- \sum_{k=1}^K R^k \right\|_{H^1}\rightarrow 0 $ lorsque $t \rightarrow +\infty$. La convergence a lieu dans les espaces de Sobolev $H^s$, pour tout $s\geq 0$. Cette solution est construite par approximations successives du multi-soliton. Les outils utilisés pour estimer la norme $H^1$ de l'erreur sont inspirés de Martel [21], et nous introduisons une nouvelle technique proche de la monotonie pour contrôler la norme $H^s$ pour $d\geq 2$.
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Dates et versions

hal-02594861 , version 1 (15-05-2020)

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Citer

Frédéric Valet. Asymptotic K-soliton-like Solutions of the Zakharov-Kuznetsov type equations. Transactions of the American Mathematical Society, 2021, 374 (5), pp.3177-3213. ⟨10.1090/tran/8331⟩. ⟨hal-02594861⟩
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