NMMA333 -- Dalibor Pražák, ZS 2019/20

Pojem (klasického) řešení ODR. Lemma o integrální formulaci. Peanova věta o lokální existenci pro spojitou pravou stranu. (Řešení existuje globálně, je-li p.s. omezená; obecně pouze lokálně.) p01(2.10.2019)↵ Lokální a globální jednoznačnost řešení. Ekvivalence těchto pojmů. Lokální jednoznačnost pro lokálně lipschitzovskou p.s. Funkce C^1 je lokálně lipschitzovská. Příklad nejednoznačnosti. Prodloužení řešení. Maximální řešení. Existence maximálního řešení. p02(7.10.2019)↵ Lemma o charakterizaci prodloužitelných řešení. Věta o opuštění kompaktní množiny. Gronwallovo lemma. Důsledek: spojitá závislost řešení na počáteční podmínce. p03(14.10.2019)↵ Definice řešicí funkce. Věta 4.2 o otevřenosti definičního oboru a spojitosti řešicí funkce. Poznámka o převedení závislosti na parametru na závislost na počáteční podmínce. Příklad x'=2tx-2: topologický argument existence omezeného řešení. Diferencovatelnost řešicí funkce vůči počáteční podmínce: formální odvození rovnice ve variacích. p04(23.10.2019)↵ Věta 4.3 o diferencovatelnosti vůči počáteční podmínce. Lineární ODR: globální existence a jednoznačnost řešení. p05(30.10.2019)↵ Řešení homogenní úlohy tvoří lineární prostor dimenze "n". Fundamentální systém, fundamentální matice. Variace konstant. Liouvilleova formule. Poznámka o zobecněních klasické teorie. p06(4.11.2019)↵ Aplikace: přenesení objemu řešicí funkcí -- (ne)stlačitelnost tekutiny. Lineární systémy s konstantní maticí. Norma matice. Exponenciála matice. Fundamentální matice pro lineární systémy s konstantní maticí. Vlastnosti exponenciály matice. p07(13.11.2019)↵ Poznámka: výpočet e^{tA} pomocí Jordanova rozkladu. Odhady normy exponenciály Jordanovy buňky. Variace konstant pro rovnici s konstantními koeficienty. Rozklad na stabilní, nestabilní a centrální podprostor. Charakterizace chování řešení na těchto podprostorech. Stručná poznámka: logaritmus matice; exponenciála a reziduová věta. p08(18.11.2019)↵ Stabilita (asymptotická, uniformní) nulového řešení. Vztah stability lineární rovnice a fundamentální matice. Stabilita obecného řešení. p09(20.11.2019)↵ Definice: algebraická a geometrická násobnost, polojednoduché vlastní číslo. Stabilita lineární úlohy s konstantními koeficienty. Věta o linearizované stabilitě. Věta o linearizované nestabilitě (zatím bez důkazu). p10(2.12.2019)↵ Věta o linearizované nestabilitě - důkaz. První integrál: definice, příklady. p11(9.12.2019)↵ Orbitální derivace. Existence (nezávislých) prvních integrálů. p12(11.12.2019)↵ Metoda charakteristik - lokální existence PDR prvního řádu v okolí necharakteristické (nad)plochy. Snížení řádu rovnice pomocí prvních integrálů. Rovnice n-tého řádu. Ljapunovský funkcionál. Pozitivně definitní funkce. Ljapunovova věta o stabilitě. p13(16.12.2019)↵ Ljapunovova věta o asymptotické stabilitě. Příklady konstrukce Ljapunovských funkcí. p14(18.12.2019)↵ Ljapunovova rovnice. Alternativní důkaz věty o linearizované stabilitě. Lineární homogenní rovnice 2. řádu: globální existence a jednoznačnost C^2 řešení. Lemma: vlastnosti množiny nulových bodů. Lemma: různé tvary lineární rovnice 2. řádu. p15(6.1.2020)↵ Příklad: Besselova rovnice. Šturmova srovnávací věta. Příklady. p16(8.1.2020)↵ Šturmova oddělovací věta. Periodické lineární úlohy. Poznámky o existenci (T-periodických) řešení. Existence logaritmu regulární matice (bez důkazu). Floquetova věta. Floquetova transformace; matice monodromie. Nutné a postačující podmínky existence T-periodických řešení. Vztah matice monodromie a stability homogenní rovnice.