Antoine Henrot

„Shape optimization and spectral theory” is a survey book aiming to give an overview of recent results in spectral geometry and its links with shape optimization.

Problems linking the shape of a domain or the coefficients of an elliptic operator to the sequence of its eigenvalues are among the most fascinating of mathematical analysis. In this book, we focus on extremal problems. For instance, we look for a domain which minimizes or maximizes a given eigenvalue of the Laplace operator with various boundary conditions and various geometric constraints. We also consider the case of functions of eigenvalues. We investigate similar questions for other elliptic operators, such as the Schrödinger operator, non homogeneous membranes, or the bi-Laplacian, and we look at optimal composites and optimal insulation problems in terms of eigenvalues.

Ce livre est une initiation aux approches modernes de l’optimisation mathématique de formes. On y développe la méthodologie ainsi que les outils d’analyse mathématique et de géométrie nécessaires à l’étude des variations de domaines. On y trouve une étude systématique des questions géométriques associées à l’opérateur de Laplace, de la capacité classique, de la dérivation par rapport à une forme, ainsi qu’un FAQ sur les topologies usuelles sur les domaines et sur les propriétés géométriques des formes optimales avec ce qui se passe quand elles n’existent pas, le tout avec une importante bibliographie.