Detail předmětu

Sturm-Lieouvilleova teorie

FSI-9SLTAk. rok: 2022/2023

Předmět se zabývá základními pojmy Sturm-Lieouvilleovy teorie . Výsledky jsou využity pro řešení úloh matematické analýzy v inženýrských aplikacích.

Jazyk výuky

čeština

Garant předmětu

prof. Aleksandre Lomtatidze, DrSc.

Zajišťuje ústav

Ústav matematiky (ÚM)

Výsledky učení předmětu

Znalost základních pojmů resp. postupů spektrální teorie obyčejných diferenciálních rovnic druhého řádu a schopnost jejich využití v praxi.

Prerekvizity

Diferenciální a integrální počet, obyčejné diferenciální rovnice.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.

Způsob a kritéria hodnocení

Zápočet: aktivní účast, úspěšné napsání kontrolní práce.
Zkouška - praktická část: ilustrace pojmů na konkrétních příkladech.
Teoretická část: otázky z přednesené látky.

Učební cíle

Seznámit a naučit studenty pracovat se základními pojmy a postupy Sturm-Lieouvilleovy teorie, které jsou dále využívány v dalších matematických předmětech a aplikacích.

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

V případě nepřítomnosti si student musí doplnit zameškanou látku samostudiem z literatury.

Základní literatura

A. N. Kolmogorov, S. V. Fomin: Základy teorie funkcí a funkcionální analýzy, SNTL, Praha 1975. (CS)
A. Zettl, Sturm-Liouville theory: Mathematical Surveys and Monographs, 121. American Mathematical Society, Providence, RI, 2005. xii+328 pp. ISBN: 0-8218-3905-5 (EN)
E. C.Titchmarsh: Eigenfunction expansions associated with second-order differential equations. Part I. Second Edition Clarendon Press, Oxford 1962 vi+203 pp. (EN)
P. Hartman: Ordinary differential equations. Corrected reprint of the second (1982) edition [Birkhäuser, Boston, MA.]. Philadelphia, PA, 2002. xx+612 pp. ISBN: 0-89871-510-5 34-01 (37-01). (EN)
V. A. Marchenko, Sturm-Liouville operators and applications: Revised edition. AMS Chelsea Publishing, Providence, RI, 2011. xiv+396 pp. ISBN: 978-0-8218-5316-0. (EN)

Doporučená literatura

A. N. Kolmogorov, S. V. Fomin: Základy teorie funkcí a funkcionální analýzy, SNTL, Praha 1975 (CS)
A. Zettl, Sturm-Liouville theory: Mathematical Surveys and Monographs, 121. American Mathematical Society, Providence, RI, 2005. xii+328 pp. ISBN: 0-8218-3905-5 (EN)
E. C.Titchmarsh: Eigenfunction expansions associated with second-order differential equations. Part I. Second Edition Clarendon Press, Oxford 1962 vi+203 pp. (EN)
P. Hartman: Ordinary differential equations. Corrected reprint of the second (1982) edition [Birkhäuser, Boston, MA.]. Philadelphia, PA, 2002. xx+612 pp. ISBN: 0-89871-510-5 34-01 (37-01). (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program D-APM-K doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program D-APM-P doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

20 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Aleksandre Lomtatidze, DrSc.

Osnova

1. ODR 2. řádu, Sturmova teorie.
2. Dvoubodová okrajová úloha, Fredholmovy věty.
3. Korektnost dvoubodové OÚ.
4. Vlastní čísla a vlastní funkce.
5. Vlastnosti vlastních funkcí.
6. Úplnost systému vlastních funkcí.
7. Příklady a aplikace.
8. Besselovy a hypergeometrické funkce.
9. ODR 2. řádu na neomezeném intervalu, teorie oscilací.
10. Spektrum diferenciálního operátoru.