на главную

Программа курса "Интегральные уравнения и вариационное исчисление"

 

1. Классификация линейных интегральных уравнений.

Уравнения Фредгольма и Вольтерра первого и второго рода. Примеры физических задач, приводящих к интегральным уравнениям.

 

2. Линейные операторы в бесконечномерном евклидовом пространстве.

Вполне непрерывный оператор. Теорема существования собственного значения и собственного вектора у симметричного вполне непрерывного оператора. Построение последовательности собственных значений и собственных векторов.

 

3. Однородное уравнение Фредгольма второго рода.

Существование собственных значений и собственных функций у интегрального оператора с симметричньм ядром. Вырожденные ядра. Теорема Гильберта-Шмидта.

 

4. Краевая задача на собственные значения и собственные функции (задача Штурма-Лиувилля).

Сведение задачи Штурма-Лиувилля к интегральному уравнению. Свойства собственных значений и собственных функций задачи Штурма-Лиувилля. Теорема Стеклова.

 

5. Неоднородное уравнение Фредгольма второго рода. Принцип сжимающих отображений. Уравнение Фредгольма с "малым λ". Уравнение Фредгольма с вырожденным и невырожденным ядром. Теоремы Фредгольма.

 

6. Уравнение Вольтерра. Метод последовательных приближений.

 

7. Понятие функционала. Первая вариация функционала. Необходимое условие экстремума.

 

8. Вариационная задача с закрепленными границами. Основная лемма вариационного исчисления. Уравнение Эйлера.

 

9. Поле экстремалей, функция Вейерштрасса, достаточные условия экстремума.

 

10. Задача на условный экстремум. Изопериметрическая задача и задача Лагранжа (постановки задач, необходимое условие экстремума).

 

11. Задача с подвижной границей, условие трансверсальности, необходимое условие экстремума.

 

12. Понятие о корректно и некорректно поставленных задачах. Уравнение Фредгольма первого рода как пример некорректно поставленной задачи. Метод А.Н. Тихонова регуляризации решения уравнения Фредгольма первого рода.

 

Форма итогового контроля - экзамен.

 

Литература

 

Основная

1. Васильева А.Б., Тихонов А.Н. Интегральные уравнения. М.: Физматлит, 2002.

2. Эльсгольц Л.Э. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление. М.: УРС, 2000.

 

Дополнительная

1. Владимиров В.С. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1981.

2. Краснов М.П. Интегральные уравнения. Введение в теорию. М.: Наука, 1981.

3. Карташев А.П., Рождественский Б.Л. Обыкновенные дифференциальные уравнения и основы вариационного исчисления. М.: Наука, 1980.

4. Васильева А.Б., Медведев Г.Н., Тихонов Н.А., Уразгильдина Т.А. Дифференциальные и интегральные уравнения. Вариационное исчисление. Москва. Физматлит. 2003

 

 

Hosted by uCoz