Detail předmětu
Rovnice matematické fyziky I
FSI-9RF1Ak. rok: 2020/2021
Parciální diferenciální rovnice - základní pojmy. Rovnice prvního řádu.
Klasifikace a kanonický tvar rovnic druhého řádu. Odvození vybraných rovnic matematické fyziky, formulace počátečních a okrajových úloh.
Klasické metody: metoda charakteristik, Fourierova metoda řad, metoda integrální transformace, metoda Greenovy funkce. Principy maxima.
Vlastnosti řešení eliptických, parabolických a hyperbolických rovnic.
Jazyk výuky
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Praktická část: řešení zadaných příkladů
1. rovnice prvního řádu,
2. rovnice druhého řádu, klasifikace a převedení na kanonický tvar
3. formulace počáteční okrajové úlohy pro rovnici vedení tepla v tyči
nebo kmitání struny a její řešení Fourierovou metodou řad.
Teoretická část: 3 otázky z probrané teorie.
Učební cíle
zejména rovnicemi matematické fyziky, jejich základními vlastnostmi a jejich
použitím v matematickém modelování, naučit formulovat počáteční a okrajové
úlohy modelující vybrané konkrétní fyzikální situace. Seznámit s klasickými
metodami řešení a naučit řešit jednoduché úlohy matematické fyziky.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Evans, L. C.: Partial differential equations, American Math. Society Providence 1998. (EN)
Sobolev, S. L.: Partial differential equations of mathematical physics Pergamon Press, Oxford 1964 (EN)
T. A. Bick: Elementary boundary value problems. Marcel Dekker, New York 1993 (EN)
Williams, W. E.: Partial Differential Equations, Clarendon Press, Oxford 1980. (EN)
Doporučená literatura
J. Franců: Parciální diferenciální rovnice. Akad. nakl. CERM, Brno 2011 (CS)
Renardy, M., Rogers, R., C.: An introduction to partial differential equations, Springer, New York 2004. (EN)
V. J. Arsenin: Matematická fyzika, Alfa, Bratislava 1977 (SK)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Rovnice druhého řádu, klasifikace a kanonický tvar.
3.-4. Odvození vybraných rovnic matematické fyziky a formulace počátečních a okrajových úloh.
5. Metoda charakteristik.
6. Fourierova metoda řad.
7. Metoda integrální transformace.
8. Metoda Greenových funkcí.
9. Principy maxima a harmonické funkce.
10. Souhrn, srovnání vlastností řešení hyperbolických, parabolických a eliptických rovnic.