Upper bounds on eigenvalue multiplicities for surfaces of genus $0$ revisited (Work in progress) - Archive ouverte HAL
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2022

Upper bounds on eigenvalue multiplicities for surfaces of genus $0$ revisited (Work in progress)

Pierre Bérard
Bernard Helffer
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1021621

Résumé

We revisit two 1999 papers: [1]~ \emph{M.~Hoffmann-Ostenhof, T.~Hoffmann-Ostenhof, and N.~Nadirashvili. On the multiplicity of eigenvalues of the Laplacian on surfaces. Ann. Global Anal. Geom. 17 (1999) 43--48} ~~and~~ [2]~ \emph{T.~Hoffmann-Ostenhof, P.~Michor, and N.~Nadirashvili. Bounds on the multiplicity of eigenvalues for fixed membranes. Geom. Funct. Anal. 9 (1999) 1169--1188}.\\ The main result of these papers is that the multiplicity $\mathrm{mult}(\lambda_k(M))$ of the $k$th eigenvalue of the surface $M$ is bounded from above by $(2k-3)$ provided that $k \geq 3$. Here, $M$ is [1] a closed surface with genus $0$, or [2] a planar domain with Dirichlet boundary condition (in both cases, the starting label of eigenvalues is $1$). The proofs given in [1,2] are not very detailed, and often rely on figures or special configurations of nodal sets. In the case of closed surfaces with genus $0$, we provide full details of the proof that $\mathrm{mult}(\lambda_k) \leq (2k-3)$ by introducing and carefully studying the \emph{combinatorial type} (defined in Subsection~5.2) of the nodal sets involved. In the case of planar domains, we consider the three boundary conditions, Dirichlet, Neumann, Robin, and we also carefully study the \emph{combinatorial types} of the nodal sets involved. We provide full details of the proof of the inequality $\mathrm{mult}(\lambda_k) \leq (2k-2)$ ($k \geq 3$). Unfortunately, we are so far unable to complete the proof of the inequality $\mathrm{mult}(\lambda_k) \leq (2k-3)$, even when the domain is simply connected. In the last section, we explain the difficulties we met. Our work on the subject is still ongoing.
Fichier principal
Vignette du fichier
berard-helffer-2022-HoMiNa-0215.pdf (10.79 Mo) Télécharger le fichier
gpart-02-b.png (51.45 Ko) Télécharger le fichier
gpart-02-i.png (48.48 Ko) Télécharger le fichier
gpart-03-a.png (98.33 Ko) Télécharger le fichier
gpart-03-b.png (46.08 Ko) Télécharger le fichier
gpart-04.png (21.15 Ko) Télécharger le fichier
hmn1-nl-eh.png (67.28 Ko) Télécharger le fichier
hmn1-nl-teeh.png (10.68 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Ux1-a.png (156.99 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Ux1-c.png (184.36 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Ux1-f.png (185.57 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy0-a.png (146.6 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy0-b.png (140.47 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy0-c.png (149.77 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy1-a.png (164.52 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy1-b.png (157.13 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy1-c.png (143.12 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy1-d.png (151.36 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy1-e.png (149.59 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy1-f.png (169.43 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy2-a.png (162.63 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy2-b.png (155.11 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy2-c.png (153.17 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy2-d.png (143.58 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy2-e.png (154.52 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxy2-f.png (157.15 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxyk-p.png (315.78 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxyw-L1.png (140.4 Ko) Télécharger le fichier
hmn2-Uxyw-L2.png (137.32 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L34-2.png (107.98 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L34-20a.png (215.38 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L34-20b.png (203.56 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L34-22a.png (406.17 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L34-22b.png (329.18 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L34-22n.png (102.1 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L34-24n.png (342.35 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L34-26LR.png (228.01 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L34-26n.png (333.01 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L34-4.png (100.07 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L34-8.png (150.95 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L34-8i.png (218.13 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L35a-1.png (140.28 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L35a-2.png (354.24 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L35a-4.png (275.28 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L35a-6.png (384.06 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L35a-8.png (391.91 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L35a-9a-LCR.png (204.42 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L38-C1.png (19.96 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L38-C2.png (36.71 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L38-FC1.png (18.21 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L38-FC2a.png (20.13 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L38-FC2b.png (36.01 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-L38-i.png (18.58 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-T-final-10.png (240.81 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-T-final-12.png (48.6 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-T-final-14.png (96.78 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-T-final-1L.png (340.07 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-T-final-2C.png (403.91 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-T-final-3R.png (373.59 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-T-final-4.png (122.4 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-h0-L33-a.png (62.62 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-h0-L33-b.png (66.88 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-h0-L37-a.png (59.81 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-h0-L37-b.png (66.36 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-h0-L37-c.png (64.36 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-h1-L33-a.png (62.78 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-h1-L33-ac.png (72.67 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-h1-L33-as.png (55.88 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-h1-L33-b.png (74.68 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-h1-L33-c.png (69.52 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-h1-L37-a.png (67.14 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-h1-L37-b.png (64.35 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-h1-L37-c.png (63.84 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-p1186-1top.png (109.33 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-p1186-2bot.png (96.04 Ko) Télécharger le fichier
hmn3-p1186-3al.png (110.73 Ko) Télécharger le fichier
hmn6-L35b0-2.png (205.17 Ko) Télécharger le fichier
hmn6-L35b2-2.png (144.76 Ko) Télécharger le fichier
hmn6-L35b2-4.png (151.14 Ko) Télécharger le fichier
hmn6-L35b2-R1.png (266.14 Ko) Télécharger le fichier
hmn6-L35b2-R2.png (161.29 Ko) Télécharger le fichier
saa-fig23-sc4-cL.png (8.58 Ko) Télécharger le fichier
saa-fig23-sc6.png (34.66 Ko) Télécharger le fichier
saa-sin-3x5x3D.png (102.64 Ko) Télécharger le fichier
saa-stern-cos-16.png (15.33 Ko) Télécharger le fichier
zhmn-1177.png (8.85 Ko) Télécharger le fichier
zhmn-1179.png (16.17 Ko) Télécharger le fichier
zhmn-1181-1.png (3.58 Ko) Télécharger le fichier
zhmn-1181-2.png (3.61 Ko) Télécharger le fichier
zhmn-1182-1.png (3.72 Ko) Télécharger le fichier
zhmn-1182-2.png (3.39 Ko) Télécharger le fichier
zhmn-1183.png (8.54 Ko) Télécharger le fichier
zhmn-1184.png (5.18 Ko) Télécharger le fichier
Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-03575434 , version 1 (15-02-2022)

Licence

Identifiants

Citer

Pierre Bérard, Bernard Helffer. Upper bounds on eigenvalue multiplicities for surfaces of genus $0$ revisited (Work in progress). 2022. ⟨hal-03575434⟩
102 Consultations
46 Téléchargements

Altmetric

Partager

More