Detail předmětu

Variační počet

FSI-S1M-AAk. rok: 2022/2023

Variační počet. Klasická teorie variačního počtu: první a druhá variace, konjugované body, zobecnění pro vektorové funkce, vyšší derivace, funkce více nezávislých proměnných. Úlohy s vazbou, izoperimetrický problém, hledání geodetik a minimálních ploch. Četné aplikace: mechanika, optika.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. RNDr. Miroslav Kureš, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav matematiky (ÚM)

Výsledky učení předmětu

Variační počet umožní studentům osvojit si široké spektrum
klasických výsledků variačního počtu. Studenti se naučí výsledky
aplikovat při samostatném řešení technických úloh.

Prerekvizity

Kalkulus v obvyklém rozsahu, okrajové úlohy ODR a PDR.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.

Způsob a kritéria hodnocení

Klasifikovaný zápočet: účast, referát, semestrální práce

Učební cíle

Studenti získají základní znalosti z variačního počtu. Budou schopni je aplikovat v různých technických problémech.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Cvičení: povinná
Přednášky: doporučené

Základní literatura

Fox, Charles: Introduction to the Calculus of Variations, New York: Dover, 1988

Doporučená literatura

Kureš, Miroslav, Variační počet, PC-DIR Real Brno 2000

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-MAI-A magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
  • Program N-AIM-A magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program CŽV celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    obor CZV , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. RNDr. Miroslav Kureš, Ph.D.

Osnova

1. Úvod. Pomocné výsledky.
2. Základní lemma. První variace. Eulerova rovnice.
3. Druhá variace.
4. Klasické aplikace.
5. Zobecňování základní úlohy.
6. Metody řešení parciálních diferenciálních rovnic 1. řádu.
7. Kanonické rovnice a Hamiltonova-Jacobiho rovnice.
8. Úlohy s vazbami.
9. Izoperimetrické problémy.
10. Geodetiky.
11. Minimální plochy.
12. Problém n těles.
13. Existence řešení. Obecnější prostory funkcí.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. RNDr. Miroslav Kureš, Ph.D.

Osnova

Cvičení vycházejí z přednášky v předchozím týdnu.