beskriva de vanligaste partiella differentialekvationerna som uppträder då man studerar problem rörande t.ex. värmeledning, strömning, elasticitet och vågutbredning;
redogöra för grundläggande frågor rörande existens och entydighet av lösningar, och kontinuerligt beroende av begynnelse- och randvärden;
lösa enklare första ordningen ekvationer genom metoden med karakteristikor;
klassificera andra ordningens ekvationer;
lösa enklare begynnelse- och randvärdesproblem genom att använda exempelvis d'Alemberts lösningsformel, variabelseparation och utveckling i Fourierserier eller andra ortogonalsystem;
i matematisk form beskriva, beräkna och analysera vågutbredning och värmeledning;
formulera maximumprinciper för olika ekvationer och härleda konsekvenser.
Kursinnehåll
Introduktion av några vanligt förekommande partiella differentialekvationer, fysikalisk bakgrund och härledning utifrån fysikaliska principer. Första ordningens partiella differentialekvationer: karakteristikor, linjära, kvasilinjära och allmänna olinjära ekvationer. Klassificering av andra ordningens partiella differentialekvationer i två variabler. Endimensionella vågekvationen, Cauchys problem, d'Alemberts formel, icke-homogena vågekvationen. Separation av variabler, värmelednings- och vågekvationen. Energimetoden, entydighet. Sturm-Liouvilleproblem och egenfunktionsutveckling. Elliptiska ekvationer. Dirichlets problem, harmoniska funktioner, maximumprincipen. Poissons formel. Greenfunktioner och integralrepresentation. Värmeledningskärnan. Partiella differentialekvationer i högre dimensioner.
Förutsättningar
120 hp varav 60 hp matematik. Flervariabelanalys, Flervariabelanalys M eller Geometri och analys III. Linjär algebra II. Transformmetoder eller Fourieranalys genomgången.. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)