Předmět: Soustavy diferenciálních rovnic

« Zpět
Název předmětu Soustavy diferenciálních rovnic
Kód předmětu KMA/ZMA1
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia 1
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Tomeček Jan, doc. RNDr. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Základy maticové analýzy, norma matice, charakteristická čísla, charakteristický polynom. Posloupnosti a řady matic, věta Hamilton-Cayleyova. 2. Existence a jednoznačnost řešení počáteční úlohy, důkaz věty. Lipschitzova podmínka, Picardova posloupnost postupných aproximací. Řešení diferenciálních rovnic užitím mocninných řad. 3. Homogenní soustavy lineárních diferenciálních rovnic. Fundamentální systém řešení, fundamentální matice, Jacobiho vzorec, věta o fundamentální matici. 4. Vybrané partie z teorie lineárních diferenciálních rovnic. Adjungované soustavy, věta o fundamentální matici adjungované soustavy, samoadjungované soustavy. Nehomogenní soustavy lineárních diferenciálních rovnic, metoda variace konstant. 5. Lineární soustavy s konstantními koeficienty. Charakteristická rovnice, kanonický tvar matice soustavy. Výpočet matice exp(At), užití k řešení soustav. Normální řešení. Putzerova metoda řešení soustav lineárních diferenciálních rovnic. 6. Lineární diferenciální rovnice n-tého řádu. Vztah se soustavou n-rovnic prvního řádu, Wronskián, Liuvilleův vzorec. Operátorová metoda řešení. 7. Fázová rovina, fázové křivky. Rovnovážný stav, sedlo, ohnisko, uzel a střed. Analýza soustav dvou diferenciálních rovnic. Stabilita a asymptotická stabilita.

Studijní aktivity a metody výuky
Přednášení, Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming)
Výstupy z učení
Shrnutí témat diferenciálních rovnic.
5. Syntéza poznatků Studenti si upevní a prohloubí znalosti z teorie soustav diferenciálních rovnic.
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Didaktický test

Zápočet: aktivní účast na cvičení, napsat zápočtovou písemku.
Doporučená literatura
  • J. Kalas, M. Ráb. (1995). Obyčejné diferenciální rovnice. Brno.
  • M. Greguš, M. Švec, V. Šeda. (1985). Obyčajné diferenciálne rovnice. Alfa, SNTL.
  • P. Hartman. (1964). Ordinary Differential Equations. John Wiley and Sons, New York.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství matematiky pro střední školy maior (2019) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní