М.: МГУ им. М.В.Ломоносова, 2009. Ч.1 − 122 с. Ч.2 − 114 с.
Пособие отражает содержание первой части лекционного курса "Обыкновенные дифференциальные уравнения", читаемого студентам факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ им. М.В.Ломоносова в соответствии с программой по специальности "Прикладная математика и информатика".
Оглавление:
Основные понятия.Понятия о дифференциальных уравнениях.
Некоторые математические модели, описываемые обыкновенными дифференциальными уравнениями.
Обыкновенное дифференциальное уравнение первого порядка, разрешенное относительно производной.
Дифференциальные уравнения в симметричном виде и в полных дифференциалах.
Задача Коши.Задача Коши для уравнения первого порядка, разрешенного относительно производной.
Задача Коши для уравнения первого порядка, не разрешенного относительно производной.
Задача Коши для нормальной системы обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнения n-го порядка на всем отрезке.
Задача Коши для нормальной системы (локальная теорема).
Общая теория линейных обыкновенных дифференциальных уравнений.Комплекснозначные решения линейного дифференциального уравнения n-го порядка и системы линейных обыкновенных дифференциальных уравнений.
Общие свойства линейного дифференциального уравнения n-го порядка.
Линейная зависимость скалярных функций и определитель Вронского.
Фундаментальная система решений и общее решение линейного дифференциального уравнения.
Построение линейного дифференциального уравнения n-го порядка по его решениям.
Общая теория линейных систем обыкновенных дифференциальных уравнений.Линейные системы дифференциальных уравнений и матричные дифференциальные уравнения.
Линейная зависимость вектор-функций и определитель Вронского.
Фундаментальная система решений и общее решение линейной системы.
Построение фундаментальной системы решений для линейной однородной системы дифференциальных уравнений с постоянной матрицей.
Приложение А. Неявные функции и функциональные матрицы.Теорема о неявных функциях.
Зависимость функций и функциональные матрицы.
Приложение В. Общая теория линейных дифференциальных уравнений с точки зрения систем линейных дифференциальных уравнений.Связь линейной зависимости скалярных функций и вектор-функций.
Линейная зависимость решений линейного однородного дифференциального уравнения.
Фундаментальная система решений и общее решение ли нейного однородного дифференциального уравнения.
Общее решение линейного неоднородного дифференциального уравнения, метод вариации постоянных.
Построение фундаментальной системы решений для линейного однородного уравнения с постоянными коэффициентами.
Литература.
Зависимость решения задачи Коши от исходных данных и параметров.Непрерывная зависимость решения задачи Коши от исходных данных.
Зависимость решения задачи Коши от параметра.
Теория устойчивости.Основные понятия.
Устойчивость нулевого решения линейной системы с постоянными коэффициентами.
Исследование на устойчивость по первому приближению (первый метод Ляпунова).
Исследование на устойчивость с помощью функций Ляпунова (второй метод Ляпунова).
Классификация точек покоя.
Краевые задачи для дифференциального уравнения второго порядка.Постановка краевых задач.
Функция Грина. Существование решения краевой задачи.
Задача Штурма-Лиувилля.
Уравнения в частных производных первого порядка.Первые интегралы нормальной системы.
Уравнения в частных производных первого порядка.
Основы вариационного исчисления.Основные понятия вариационного исчисления.
Уравнение Эйлера.
Необходимые условия экстремума для некоторых функционалов.
Вариационная задача на условный экстремум.
Вариационное свойство собственных функций и собственных значений задачи Штурма-Лиувилля.
Приложение. Неявные функции и функциональные матрицы.Теорема о неявных функциях.
Зависимость функций и функциональные матрицы.
Литература.