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An inequality for the Perron and Floquet eigenvalues of monotone differential systems and age structured equations - 15/02/08

Doi : 10.1016/j.crma.2007.10.001 
Jean Clairambault a , Stéphane Gaubert c, 1 , Benoît Perthame a, d
a INRIA, projet BANG, domaine de Voluceau, BP 105, 78153 Le Chesnay cedex, France 
b INSERM U 776 “Rythmes biologiques et cancers”, Hôpital Paul-Brousse, 14, avenue Paul-Vaillant-Couturier, 94807 Villejuif cedex, France 
c INRIA, projet MAXPLUS, domaine de Voluceau, BP 105, 78153 Le Chesnay cedex, France 
d Département de mathématiques et applications, UMR 8553, École normale supérieure, 45, rue dʼUlm, 75230 Paris cedex 05, France 

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Abstract

For monotone linear differential systems with periodic coefficients, the (first) Floquet eigenvalue measures the growth rate of the system. We define an appropriate arithmetico-geometric time average of the coefficients for which we can prove that the Perron eigenvalue is smaller than the Floquet eigenvalue. We apply this method to Partial Differential Equations, and we use it for an age-structured systems of equations for the cell cycle. This opposition between Floquet and Perron eigenvalues models the loss of circadian rhythms by cancer cells. To cite this article: J. Clairambault et al., C. R. Acad. Sci. Paris, Ser. I 345 (2007).

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Résumé

La (première) valeur propre de Floquet décrit le taux de croissance des systèmes différentiels linéaires monotones à coefficients périodiques. Nous définissons une moyenne arithmético-géométrique en temps des coefficients, qui nous permet de démontrer que la valeur propre de Perron pour le système ainsi moyenné est plus petite que celle de Floquet. La méthode sʼapplique aux Équations aux Dérivées Partielles et nous lʼutilisons pour un système dʼéquations structurées en âge qui décrit le cycle cellulaire. Cette opposition entre valeurs propres de Floquet et de Perron modélise la perte de contrôle circadien pour le cycle cellulaire des cellules cancéreuses. Pour citer cet article : J. Clairambault et al., C. R. Acad. Sci. Paris, Ser. I 345 (2007).

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Vol 345 - N° 10

P. 549-554 - novembre 2007 Retour au numéro
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