Partial Differential Equations
Bài giảng Ghi chú
Erich Miersemann
Khoa Toán
Đại học Leipzig
Version Tháng Mười, 2012
2
Nội dung
1 Giới thiệu 9
1.1 Các ví dụ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2 Phương trình từ vấn đề biến phân. . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.1 phương trình vi phân thường. . . . . . . . . . . . . 15
1.2.2 phương trình vi phân từng phần. . . . . . . . . . . . . . 16
1.3 Các bài tập. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2 phương trình đặt hàng đầu tiên 25
2.1 phương trình tuyến tính. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2 Quasilinear phương trình. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2.1 Một phương pháp tuyến tính. . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.2.2 Vấn đề giá trị ban đầu của Cauchy. . . . . . . . . . . . . 33
2.3 phương trình phi tuyến trong hai biến. . . . . . . . . . . . . . 40
2.3.1 Vấn đề giá trị ban đầu của Cauchy. . . . . . . . . . . . . 48
2.4 phương trình phi tuyến trong R
n
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.5 Hamilton-Jacobi lý thuyết. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.6 Các bài tập. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3 Phân loại 63
3.1 phương trình tuyến tính của lệnh thứ hai. . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.1.1 Hình thức bình thường trong hai biến. . . . . . . . . . . . . . 69
3.2 Quasilinear phương trình bậc hai. . . . . . . . . . . . . . 73
3.2.1 Quasilinear phương trình elliptic. . . . . . . . . . . . . . 73
3.3 Hệ thống đặt hàng đầu tiên. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.3.1 Các ví dụ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.4 Hệ thống lệnh thứ hai. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.4.1 Các ví dụ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.5 Định lý Cauchy-Kovalevskaya. . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.5.1 Phụ lục: chức năng Bất phân tích. . . . . . . . . . . 90
3
4 NỘI DUNG
3.6 Các bài tập. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4 Hyperbolic phương trình 107
phương trình sóng 4.1 Một chiều. . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.2 chiều cao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.2.1 Trường hợp n = 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4.2.2 Trường hợp n = 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4,3 phương trình không đồng nhất. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4.4 Một phương pháp của Riemann. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
4.5 vấn đề giá trị ban đầu biên giới. . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.5.1 Dao động của một chuỗi. . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.5.2 Dao động của màng. . . . . . . . . . . . . . . . 128
4.5.3 phương trình sóng không đồng nhất. . . . . . . . . . . . . 131
4.6 Các bài tập. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
5 biến đổi Fourier 141
5.1 Định nghĩa, tính chất. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
5.1.1 khai thác Pseudodifferential. . . . . . . . . . . . . . . 146
5.2 Các bài tập. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
6 Parabolic phương trình 151
6.1 công thức Poisson. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
6.2 phương trình nhiệt không đồng nhất. . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
6.3 nguyên tắc tối đa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
6.4 vấn đề giá trị ban đầu biên giới. . . . . . . . . . . . . . . . . 162
6.4.1 Phương pháp Fourier. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
6.4.2 Tính độc đáo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
6.5 Black-Scholes phương trình. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
6.6 Các bài tập. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
7 phương trình Elliptic của lệnh thứ hai 175
7.1 giải pháp cơ bản. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
7.2 Đại diện công thức. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
7.2.1 Kết luận từ công thức đại diện. . . . . 179
7.3 vấn đề giá trị biên. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
7.3.1 toán Dirichlet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
7.3.2 Neumann vấn đề. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
7.3.3 Mixed toán biên. . . . . . . . . . . . . 183
7.4 chức năng của Green cho 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
7.4.1 Chức năng của Green cho một quả bóng. . . . . . . . . . . . . . . . 186
NỘI DUNG 5
7.4.2 Green chức năng và bảo giác lập bản đồ. . . . . . . 190
7,5 phương trình không đồng nhất. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
7.6 Các bài tập. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
6 LỤC
Lời nói đầu
Các bài giảng được intented như một giới thiệu đơn giản để một phần
phương trình vi phân có thể phục vụ như một cuốn sách giáo khoa cho bậc đại học và
sinh viên đại học mới bắt đầu.
Để có thêm thông chúng tôi khuyên bạn nên cuốn sách sau đây: WI Smirnov [21],
IG Petrowski [17], PR Garabedian [8], WA Strauss [23], John F. [10],
LC Evans [5]
đang được dịch, vui lòng đợi..
