Kvalitativna analiza diferencijalnih jednačina

 

  Smjer: Primijenjena matematika
  Semestar:  IX                                                  
  Tip kursa:  Obavezni
  Fond sati:      3+2+0
  Broj ECTS kredita:   10

 

 

Nastavni program:

  • Kompleksni linearni sistemi; Homogeni linearni sistemi u regularnom slučaju; Izolirani singulariteti; Slabo singulane tačke; Jednadžbe Fuchsianovog tipa; Metod redova; Jednadžba drugog reda;

  • Rubni problem i problem svojstvenih vrijednosti; Sturm-Liouvilleov problem svojstvenih vrijednosti; Kompaktni autoadjungirani operatori na Hilbertovom prostoru;

  • Nelinearni sistemi; Ekvilibrium kod nelinearnih sistema (sink, sources); Sedlo; Stabilnost; Lyapunov metod; Opće nelinearne tehnike; Zatvorene orbite i granični skupovi; Poincareovo preslikavanje; Monotoni nizovi u planarnim dinamičkim sistemima; Poincare-Bendixsonov teorem; Pojava oscilacija.
  • Primjene u biologiji: Infektivne bolesti; Predator/Prey sistemi; Kompeticija;
  • Primjene u teoriji električnih kola: Lienardova jednadžba; Van der Polova jednadžba; Neurodinamika;
  • Primjene u mehanici: Newtonov drugi zakon; Konzervativni sistemi; Problem dva tijela;

 

Literatura:

 

  • Morris W. Hirsch, Stephen Smale, Robert L. Devaney: Differential Equations, Dynamical Systems & An Introduction to Chaos,  Elsevier Academic Press 2003.
  • Ferdinand Verhulst: Nonlinear Differential Equations and Dynamical Systems, Springer, Second Edition 1996.
  • Wolfang Walter: Ordinary Differential Equations, Graduate Text in Mathematics, Readings in  Mathematics, Springer, Second edition 1998.