Differentional equations and dynamical systems

2019/2020

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

7

ECTS credits

Delivered at:

Department of Fundamental Mathematics (Faculty of Informatics, Mathematics, and Computer Science (HSE Nizhny Novgorod))

Course type:

Compulsory course

When:

2 year, 1-4 module

Программа дисциплины

Аннотация

Изучение дисциплины «Дифференциальные уравнения и динамические системы» опирается на материал курсов «Математический анализ», «Алгебра», «Геометрия» и «Топология» в объеме первого курса, тесно связана с научно-исследовательским семинаром «Непрерывные динамические системы с визуализацией в системе Python», который читается параллельно на 2 курсе, и закладывает основу для понимания последующих дисциплин «Дополнительные главы дифференциальных уравнений и динамических систем», «Уравнения математической физики», а также научных семинаров старших курсов. Материал курса «Дифференциальные уравнения и динамические системы» является важнейшей частью базовой подготовки специалиста по математике.

Цель освоения дисциплины

• Целью освоения дисциплины «Дифференциальные уравнения и динамические системы» является формирование у будущих специалистов теоретических знаний в области классической и современной теории дифференциальных уравнений, динамических систем и их приложений. В результате изучения курса дифференциальных уравнений уравнений студент должен: знать основные понятия и теоремы в области дифференциальных уравнений и динамических систем; уметь решать типовые задачи; приобрести опыт применения дифференциальных уравнений и динамических систем в приложениях.

Планируемые результаты обучения

• Решает задачи и доказывает утверждения по теме модуля

Содержание учебной дисциплины

• Дифференциальные уравнения и динамические системы на прямой и окружности
  Общие понятия дифференциальных уравнений; поле направлений, решения; интегральные кривые; задача Коши. Теорема существования и единственности решения задачи Коши. Метод изоклин построения интегральных кривых уравнения первого порядка. Задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям. Приемы интегрирования уравнений 1-го порядка. Уравнения с разделяющимися переменными, линейные уравнения первого порядка, уравнения в полных дифференциалах. Нелинейный осциллятор, системы Вольтерра-Лотки.
• Линейная теория
  Линейные однородные уравнения и системы n-ого порядка. Теорема о структуре решения. Линейные уравнения и системы n-ого порядка с постоянными коэффициентами. Линейные осцилляторы. Классификация простых состояний равновесия систем второго порядка.

Элементы контроля

• контрольная работа
• контрольная работа
• экзамен

Промежуточная аттестация

• Промежуточная аттестация (1 модуль)
  0.25 * контрольная работа + 0.25 * контрольная работа + 0.5 * экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Аносов Д.В. - Дифференциальные уравнения: то решаем, то рисуем - Московский центр непрерывного математического образования - 2010 - 200с. - ISBN: 978-5-94057-604-4 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/9281
• Боровских А. В., Перов А. И. - ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В 2 Ч. ЧАСТЬ 1 3-е изд., пер. и доп. Учебник и практикум для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 327с. - ISBN: 978-5-534-01777-9 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/differencialnye-uravneniya-v-2-ch-chast-1-434022
• Боровских А. В., Перов А. И. - ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В 2 Ч. ЧАСТЬ 2 3-е изд., пер. и доп. Учебник и практикум для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 274с. - ISBN: 978-5-534-02097-7 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/differencialnye-uravneniya-v-2-ch-chast-2-434701

Рекомендуемая дополнительная литература

• Арнольд В.И. - Обыкновенные дифференциальные уравнения - Московский центр непрерывного математического образования - 2012 - 341с. - ISBN: 978-5-4439-2007-8 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/56392
• Обыкновенные дифференциальные уравнения и система Maple: Учебное пособие / Егоров А.И. - М.:СОЛОН-Пр., 2016. - 392 с.: ISBN 978-5-91359-205-7
• Тихонов А.Н., Васильева А.Б., Свешников А.Г. - Дифференциальные уравнения - Издательство "Физматлит" - 2002 - 256с. - ISBN: 978-5-9221-0277-3 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/48171