Analisi matematica 4

A.A. 2024/2025
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 dell'insegnamento avrà acquisito le seguenti abilità:
1) conoscerà struttura e proprietà degli spazi L^p di Lebuesgue
2) avrà buona conoscenza delle proprietà degli spazi di Banach e di Hilbert
3) conoscerà gli spazi di Sobolev
4) avrà visto i teoremi fondamentali di compattezza: i teoremi di Ascoli-Arzela e di Rellich-Kondrachov
5) conoscerà la formulazione debole di equazioni ellittiche del secondo ordine
6) saprà applicare il principio di Dirichlet ad equazioni ellittiche lineari e nonlineari
7) conoscerà l'importanza dei teoremi di regolarità di soluzioni deboli e avrà visto i teoremi a riguardo
8) avrà studiato l'equazione del calore e le formule di rappresentazione delle soluzioni
9) saprà la teoria moderna delle equazioni paraboliche del secondo ordine, le soluzioni deboli e le stime d'energia
10) avrà studiato le equazioni iperboliche
Corso singolo

Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.

Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
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
· Cenni alle equazioni paraboliche del secondo ordine: soluzioni deboli e regolarita`
· Equazione delle onde, formula di rappresentazione in dimensone 1
· Cenni alle Equazioni iperboliche: soluzioni deboli, esistenza e unicita'
· Introduzione al calcolo delle variazioni
· Equazione di Schrödinger: soluzioni per l'equazione stazionaria
Prerequisiti
Analisi Matematica 1, 2, 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 tesa a verificare le conoscenze teoriche acquisite nel corso.
MAT/05 - ANALISI MATEMATICA - CFU: 6
Esercitazioni: 12 ore
Lezioni: 35 ore
Docente: Calanchi Marta
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento dal lunedì al venerdì
dipartimento di matematica