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偏微分方程概论  011M1014H

学期:2016-2017学年秋 | 课程属性:一级学科核心课 | 任课教师:黄飞敏等
课程编号: 011M1014H 课时: 60 学分: 4.0
课程属性: 一级学科核心课 主讲教师:黄飞敏等
英文名称: Introduction to Partial Differential Equations

教学目的、要求

本课程为偏微分方程及相关学科领域的硕士生的学科基础课。本课程的主要内容为偏微分方程的一般理论、广义函数的基本理论,椭圆边值问题的基本理论。通过对本课程的学习,希望学生掌握偏微分方程的基本理论,为进一步学习与研究偏微分方程理论打下良好的基础。

预修课程

数学物理方程、泛函分析初步

教 材

自编教材

主要内容

第1章 广义函数与Sobolev空间(共17学时)
介绍三个基本空间,三类广义函数的基本概念、运算和收敛定义,广义函数的Fourier变换、性质以及空间的定义、嵌入定理、迹定理等。具体如下:
1.1 广义函数的基本概念、基本空间;2学时 
1.2 广义函数及其运算;2学时
1.3 Fourier变换;3学时  “教学重点”
1.4 Sobolev 空间 ;6学时  “教学重点”
1.5 嵌入定理、迹定理;4学时  “教学重点”

第2章 偏微分方程的一般理论(共8学时)
偏微分方程的基本概念与分类,Cauchy-Kowalevskaya 定理,偏微分方程的基本解,特别是详细介绍椭圆、抛物和双曲方程的基本解及其应用。具体如下:
2.1 一般概念、特征与分类;2学时
2.2 存在性定理;1学时
2.3 唯一性与稳定性;1学时
2.4 基本解;4学时  “教学重点”

第3章 椭圆型方程(共13学时)
椭圆型方程边值问题的广义解的概念、可解性、解的正则性,先验估计,特征值问题及其应用。具体如下:
3.1 椭圆型方程边值问题的广义解;3学时
3.2 椭圆型方程边值问题的可解性;4学时  “教学重点”
3.3 解的正则性;6学时   “教学重点”

第4章 双曲型方程(共12学时)
双曲型方程的能量不等式及其应用,Cauchy问题解的存在性,利用Galerkin方法证明初边值问题解的存在、唯一性。具体如下:
4.1 能量不等式、解的唯一性和稳定性;4学时  “教学重点”
4.2  Cauchy问题解的存在性;3学时
4.3 初边值问题解的存在性;3学时
4.4 对称双曲组;2学时

第5章  抛物型方程与算子半群方法(共10学时)
抛物型方程的定解问题及其能量不等式,求解初边值问题的Galekin方法,算子半群方法及其应用以及极值原理。具体如下:
5.1 抛物型方程及其能量不等式;2学时
5.2 算子半群与无穷小生成元;4学时  “教学重点”
5.3 算子半群方法的应用;4学时  “教学重点与难点”

参考文献

1. 陈恕行,《现代偏微分方程导论》,科学出版社,2005. 
2. L. C. Evans,Partial Differential Equations, AMS,2002.

授课时间: 星期二, 第9、10、11节
授课地点: 教1-317
授课周次: 4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14

授课时间: 星期三, 第5、6、7节
授课地点: 教1-317
授课周次: 4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14

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