Ministerio de Cultura y Educación Universidad Nacional de San Luis Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas y Naturales Departamento: Matematicas Área: Matematicas |
I - Oferta Académica | ||||||||||
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II - Equipo Docente | ||||||||
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III - Características del Curso | |||||||||||||||||||||||||||||||
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IV - Fundamentación |
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Ecuaciones en Derivadas Parciales es una herramienta básica en muchas aplicaciones de la matemática en otras ciencias e ingeniería, así como un campo de la matemática de los más fértiles y ricos. Es difícil en una introducción a tan diversa y compleja temática la elección de temas. Muchos de los libros existentes, por ejemplo, proporcionan material para varios semestres de cursos. He preferido una breve introducción a la problemática de las EDP con variados problemas que aparecen esencialmente en la Física.
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V - Objetivos |
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1. Introducción de los problemas básicos de ecuaciones en derivadas parciales: de contorno y de valores iniciales. 2. Introducción de las tres ecuaciones básicas: Dirichlet, de Ondas, del Calor. Otros problemas en Física. 3. Introducción de las ideas básicas de análisis numérico: diferencias finitas. |
VI - Contenidos |
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Capítulo I. Ecuaciones en Derivadas Parciales
Los tres operadores usuales más importantes: operador potencial, de difusión y de ondas. Clasificación de ecuaciones: características (dim = 2). Los tres tipos usuales de problemas de contorno, de valores iniciales, de autovalores. Las tres condiciones de contorno usuales: Dirichlet, Neumann, Robin. Las cuestiones fundamentales : existencia, unicidad, estabilidad, regularidad. Problemas “bien puestos”. Ejemplos. Capítulo II. Ecuaciones lineales y soluciones débiles Operador adjunto. Soluciones débiles. Introducción a distribuciones. Convolución y solución fundamental. Capítulo III. La ecuación de ondas La ecuación de ondas unidimensional. Separación de variables. El problema de valores iniciales. La ecuación no homogénea. La ecuación de ondas multidimensional. Medias esféricas. Principio de Huygens. Capítulo IV. Problemas de Dirichlet y Neumann La ecuación de Laplace. Separación de variables. Identidades de Green y unicidad. Principio del máximo. Teoría de Potencial y funciones de Green. Núcleo de Poisson. El problema de Dirichlet en una esfera. Propiedades de funciones armónicas. Método de Perron para existencia de soluciones. Autovalores y autofunciones del Laplaciano. Expansión. Capítulo V. La ecuación del calor La ecuación del calor en un dominio acotado. Existencia mediante expansión de funciones con autofunciones del Laplaciano. El principio del máximo y unicidad. El problema de valores iniciales puro. Introducción a transformadas de Fourier. Solución fundamental. |
VII - Plan de Trabajos Prácticos |
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Ejercicios elegidos de la bibliografía básica.
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VIII - Regimen de Aprobación |
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Promoción sin examen basado en:
1. Aprobación de dos parciales (con una recuperación cada uno) con nota mayor o igual a siete. 2. Exposiciones de temas escogidos. |
IX - Bibliografía Básica |
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[1] 1. DiBenedetto, Partial Differential Equations, Birkhäuser , Boston, 1995.
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X - Bibliografia Complementaria |
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[1] 1. McOwen R., Partial Differential Equations, Prentice-Hall International (London), 1995.
[2] 2. Gustafson, K. E., Introduction to Partial Differential Equations and Hilbert Space Methods, John Wiley & Sons, N. York, 1987. [3] 3. Smoller, J., Shock Waves and Reaction-Diffusion Equations, Springer-Verlag, N. York, 1980. |
XI - Resumen de Objetivos |
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1. Introducción de los problemas básicos de ecuaciones en derivadas parciales: de contorno y de valores iniciales.
2. Introducción de las tres ecuaciones básicas: Dirichlet, de Ondas, del Calor. Otros problemas en Física. 3. Introducción de las ideas básicas de análisis numérico: diferencias finitas. |
XII - Resumen del Programa |
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Capítulo I. Ecuaciones en Derivadas Parciales
Capítulo II. Ecuaciones lineales y soluciones débiles Capítulo III. La ecuación de ondas Capítulo IV. Problemas de Dirichlet y Neumann Capítulo V. La ecuación del calor |
XIII - Imprevistos |
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