Thèse pour obtenir le grade de docteur de l'université de Tours
Équations quasilinéaires paraboliques
dégénérées et équations
de Hamilton-Jacobi : équations
géométriques et mouvements de fronts
Olivier Ley
Résumé :
La première partie est consacrée à des
équations quasilinéaires
dégénérées,
posées dans $\R^N\times (0,T),$ du type de l'équation
du mouvement par courbure
moyenne des graphes. Nous utilisons l'approche
par lignes de niveau pour interpréter l'évolution
au cours du temps des solutions non bornées comme
un mouvement d'hypersurfaces
dans $\R^{N+1}.$ Nous obtenons
une condition d'unicité liée au non-épaississement
du front associ\'e par cette approche g\'eom\'etrique
et des bornes $L^\infty$ locales qui
entrainent l'existence
de solutions de viscosité discontinues. Une application
spectaculaire
est l'existence et l'unicité d'une solution
de viscosité continue pour toute donnée initiale
convexe.
En travaillant directement sur les équations, nous montrons
des résultats d'existence et
d'unicité en dimension 1.
En imposant des restrictions de type polynomial sur la
croissance
de la donnée initiale dans $\R^N,$ nous prouvons
qu'une grande classe d'équations est
bien posée dans
l'ensemble des fonctions à même croissance.
La seconde partie concerne les équations de Hamilton-Jacobi
paraboliques. En premier lieu,
pour des équations posées
dans tout l'espace, nous établissons des bornes inférieures
de gradient pour les solutions que nous exploitons dans le
cadre de l'approche par lignes de
niveau. Ces bornes empêchent
l'épaississement du front mais nous montrons par des
contre-exemples qu'elles n'impliquent pas de propriétés
de régularité
plus fines espérées
même pour des solutions semiconcaves.
En second lieu, nous considérons ces équations
posées
dans un ouvert borné régulier
avec une condition de Neumann
au bord. En utilisant le problème de contrôle avec
réflexion
au bord associé, nous prouvons que le résultat
d'unicité
discontinu pour
l'équation posée dans $\R^N$ ne s'applique
pas.