PMM915: Parcijalne diferencijalne jednadžbe (160133)

 6 
ECTS
30 P + 30 A
0% primjene e-učenja
Odjel za matematiku (Sceduly)
Nositelji: Saša Krešić Jurić, Tea Martinić Bilać
Suradnici:
Ciljevi predmeta
Cilj kolegija je upoznati studente s elementima teorije parcijalnih diferencijalnih jednadžbi (PDJ) i osnovnim tehnikama njihovog rješavanja. Naglasak je dan na razumijevanju teorijskih rezultata i razvijanju praktičnih vještina u rješavanju zadataka.
Uvjeti (kompetencije) za upis predmeta
Uvjeti za upis: položeni kolegiji Diferencijalni i integralni račun 1 i 2 (ili Matematika 1 i 2), Linearna algebra (ili Linearna algebra i matrični račun) i Obične diferencijalne jednadžbe (ili Diferencijalne jednadžbe).
Potrebne kompetencije: poznavanje diferencijalnog i integralnog računa funkcije jedne i dvije varijable, matričnog računa i običnih diferencijalnih jednadžbi.
Očekivani ishodi učenja
Očekuje se da je student sposoban:
razviti zadanu funkciju u Fourierov red,
klasificirati linearne PDJ drugog reda na tipove,
formulirati pojam stabilnosti rješenja PDJ za različite početne i rubne uvjete,
riješiti jednadžbu provođenja topline i valnu jednadžbu metodom separacije varijabli,
konstruirati D'Alambertovo rješenje valne jednadžbe,
riješiti Laplaceovu i Poissonovu jednadžbu metodom separacije varijabli na pravokutnim i kružnim domenama.
Od studenta se također očekuje da je sposoban konstruirati dokaze tvrdnji koje se koriste na predavanjima u izgradnji teorije PDJ.
Sadržaj predmeta
Osnovni pojmovi i elementarne tehnike (2 sata)
Početni i rubni uvjeti, stabilnost rješenja (2 sata)
Razvoj funkcije u Fourierov red (2 sata)
Dirichletov teorem, uniformna konvergencija (2 sata)
Klasifikacija jednadžbi drugog reda (2 sata)
Kanonski oblici hiperboličkih, paraboličkih i eliptičkih jednadžbi (2 sata)
Princip maksimuma, jedinstvenost rješenja jednadžbe provođenja (2 sata)
Separacija varijabli za jednadžbu provođenja, egzistencija rješenja (4 sata)
D’Alambertovo rješenje valne jednadžbe (2 sata)
Separacija varijbli za valnu jednadžbu, egzistencija rješenja (4 sata)
Princip maksimuma i princip srednje vrijednosti za harmonijske funkcije (2 sata)
Separacija varijabli za Laplaceovu jednadžbu za pravokutne i kružne domene, egzistencija i jedinstvenost rješenja (3 sata)
Poissonova formula (1 sat)
Vrste izvođenja nastave
- Predavanja
- Vježbe
Obveze studenata
Pohađanje nastave i polaganje kolokvija.
Praćenje rada studenata (ECTS)
- Pohađanje nastave (2)
- Kolokviji (1)
- Usmeni ispit (2)
- Pismeni ispit (1)
Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata
Kolokviji i završni pismeni i usmeni ispit.
Obvezna literatura
Y. Pinchover, J. Rubinstein, An Introduction to Partial Differential Equations, Cambridge University Press, 2007.
Izborna literatura
D. Bleeker, G. Csordas, Basic Partial Differential Equations, Van Nostrand Reinhold, New York, 1992.
T. Myint-U, L. Debnath, Linear Partial Differential Equations for Scientists and Engineers, 4. izdanje, Birkhauser, Boston, 2007.
Načini praćenja kvalitete
Statistika ispitnih rezultata i studentsko evaluiranje putem anonimne ankete na kraju izvedbe predmeta. Anketa se provodi prema pravilniku Sveučilišta u Splitu.
Izvedba
Sveučilišni prijediplomski studij
 •  Fizika (izborni 6. sem.)
Sveučilišni diplomski studij
 •  Fizika; smjer: Astrofizika i fizika elementarnih čestica (izborni 2. sem.)
 •  Fizika; smjer: Fizika okoliša (izborni 2. sem.)
 •  Fizika; smjer: Računarska fizika (izborni 2. sem.)
 •  Matematika; smjer: Teorijski (obvezni 2. sem.)
 •  Matematika; smjer: Nastavnički (izborni 4. sem.)
 
Napomene:
Vrste nastave (tip): (P) Predavanja; (S) Seminari; (A) Auditorne vježbe; (PK) Vježbe u praktikumu; (L) Laboratorijske vježbe; (M) Metodičke vježbe; (TJ) Vježbe tjelesnog odgoja; (T) Terenske vježbe.
Prije početka nastave moguće su rošade izvođača nastave u svrhu optimizacije opterećenja. Prikazana je testna verzija automatskog generiranja informacija.