ПРОГРАММА КУРСА
"Дифференциальные уравнения""
(2 курс, матфак)
1998/99 уч.г.
1. Основные понятия.
Дифференциальные уравнения.
Задача Коши. Геометрическая интерпретация. Уравнения первого порядка (с
разделяющимися переменными, однородные, линейные, в полных дифференциалах).
Теорема существования и единственности решения. Система уравнений в нормальной
форме. Теорема существования и
единственности(без док-ва). Задача
Коши для уравнения n-го порядка.
2. Линейные уравнения
с постоянными коэффициентами.
Структура решения однородного
уравнения (случай простых корней,случай кратных корней). Выделение действительных
решений. Устойчивые многочлены. критерий Рауса-Гурвица. Структура решений
неоднородного уравнения. Вид частного решения неоднородного уравнения.
Метод исключения для системы.
Структура решения линейной системы.
Автономные системы дифференциальных уравнений. Фазовое пространство. Класификация
фазовых траекторий и особых точек на плоскости.
3. Линейные уравнения
и системы уравнений с переменными коэффициентами.
Фундаментальная система решений. Определитель
Вронского. Формула Лиувиля. Метод вариации постоянных. Линейное уравнение
n-го порядка.
4. Краевые задачи для уравнений
второго порядка.
Функция Грина. Задача Штурма-Лиувиля.
5. Вопросы качественной теории.
Зависимость решений от начальных данных
и параметров. Устойчивость по Ляпунову. Анализ устойчивости по первому
приближению. Теорема Ляпунова об устойчивости. Теорема Четаева о
неустойчивости. Предельные циклы. Критерий существования предельного цикла.
Типы точек покоя и исследование траекторий около этих точек.
6. Уравнения в частных
производных первого порядка.
Линейные уравнения, характеристики.
Теорема существования и единственности. Первые интегралы системы
обыкновенных дифференциальных уравнений.
7. Асимптотика решений
линейных дифференциальных уравнений по малому параметру.
Регулярные возмущения. Теорема существования
и единственности решения возмущенной задачи. Сингулярные возмущения. Уравнения
с малым параметром при старшей производной. Асимптотическое разложение
решений с оценкой погрешности. Принцип максимума для дифференциальной задачи
и для разностной схемы. Понятие равномерной сходимости разностной схемы.
Построение и обоснование равномерно сходящихся схем для линейных уравнений
первого и второго порядка.
22.09.98
Подготовил: доц. А.И.Задорин