Analisi matematica 4

A.A. 2021/2022
6
Crediti massimi
47
Ore totali
SSD
MAT/05
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire agli studenti competenze teoriche della teoria moderna delle equazioni alle derivate parziali (EDP).
Nella prima parte si studiano gli spazi di funzioni: spazi di L^p di Lebesgue, spazi di Banach, spazi di Hilbert. Nella seconda parte viene mostrato come questi spazi sono l'ambiente naturale nei quali si ottengono teoremi di esistenza ed unicita` per una grande classe di EDP.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente al termine del corso avrà acquisito le seguenti abilità:
1) conoscera' struttura e proprieta` degli spazi L^p di Lebuesgue
2) avra` buona conoscenza delle proprieta` degli spazi di Banach e di Hilbert
3) conoscera` gli spazi di Sobolev
4) avra` visto i teoremi fondamentali di compattezza: i teoremi di Ascoli-Arzela e di Rellich-Kondrachov
5) conoscera` la formulazione debole di equazioni ellittiche del secondo ordine
6) sapra` applicare il principio di Dirichlet ad equazioni ellittiche lineari e nonlineari
7) conoscera` l'importanza dei teoremi di regolarita' di soluzioni deboli e avra` visto i teoremi a riguardo
8) avra` studiato l'equazione del calore e le formule di rappresentazione delle soluzioni
9) sapra` la teoria moderna delle equazioni paraboliche del secondo ordine, le soluzioni deboli e le stime d'energia
10) avra`studiato le equazioni iperboliche
Corso singolo

Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.

Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Periodo
Secondo semestre

Programma
· Spazi L^p
· Spazi di Banach e spazi di Hilbert
· Spazio duale, convergenza debole, debole compattezza
· Equazione di Laplace, formule di rappresentazione
· Spazi di Sobolev, immersioni di Sobolev e di Rellich-Kondrachov
· Formulazione debole di equazioni ellittiche del secondo ordine
· Il principio di Dirichlet
· Regolarita` di soluzioni deboli
· Equazione del calore, formule di rappresentazione
· Equazioni paraboliche del secondo ordine: soluzioni deboli e regolarita`
· Equazione delle onde, formula di rappresentazione in dimensone 1
· Equazioni iperboliche: soluzioni deboli, esistenza e unicita'
· Equazione di Schrödinger: soluzioni per l'equazione stazionaria
Prerequisiti
Analisi Matematica 3
Metodi didattici
Lezioni tradizionali in aula, alla lavagna.
Materiale di riferimento
L.E. Evans, Partial Differential Equations, AMS, (1998)
H. Brezis, Analyse fonctionnelle, Masson, (1983)
D. Gilbarg, N.S. Trudinger, Elliptic partial differential equations of second order, Springer, (1977)
E. Lieb, M. Loss, Analysis, GTM in Mathematics, vol. 14, AMS, (1997)
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste di un'unica prova orale (30 minuti) tesa a verificare le conoscenze teoriche acquisite nel corso e la capacita' acquisita di svolgere esercizi di tipologia simile a quelli proposti durante il corso.
MAT/05 - ANALISI MATEMATICA - CFU: 6
Esercitazioni: 12 ore
Lezioni: 35 ore
Docenti: Calanchi Marta, Ruf Bernhard
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento dal lunedì al venerdì
dipartimento di matematica