Detail předmětu

Sturm-Lieouvilleova teorie

FSI-9SLTAk. rok: 2024/2025

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)

Vstupní znalosti

Diferenciální a integrální počet, obyčejné diferenciální rovnice.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet: aktivní účast, úspěšné napsání kontrolní práce.
Zkouška - praktická část: ilustrace pojmů na konkrétních příkladech.
Teoretická část: otázky z přednesené látky.
V případě nepřítomnosti si student musí doplnit zameškanou látku samostudiem z literatury.

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

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