Közönséges differenciálegyenletek: Zárt alakban megoldható egyenletek. Sorfejtéses módszerek. A kezdetiérték probléma korrekt kitűzöttsége, stabilitás, aszimptotikus stabilitás. Linearizálás egyensúlyi helyzet körül, egyensúlyi helyzetek osztályozása, fázisportré, mátrixok sajátértékeinek
függése a paramétertől, stabilitásvesztés. Ljapunov függvények, attraktorok, káosz. Példák a variációszámításból: Euler -Lagrange egyenlet, minimálfelület, minimális forgásfelület, Rayleigh-elv szimmetrikus mátrixok sajátértékeire. Numerikus megoldás: explicit és implicit Euler módszer, szukcesszív approximáció. Trapézszabály, Runge-Kutta módszerek, példa többlépéses módszerre. Számítógépes bemutató.
Parciális differenciálegyenletek: Elsőrendű egyenletek: a karakterisztikák módszere lineáris egyenletekre, kezdeti és peremfeltételek, a lineáris és
a kvázilineáris transzportegyenlet. Rezgő húr egyenlete, kezdeti és peremfeltételek, homogén és inhomogén jobboldal. d’Alembe rt megoldás a végtelen húrra. Véges húrra d’Alembert és Fourier-soros megoldás, akusztikai interpretáció. Köralakú membrán kis transzverzális rezgései, a Bessel-féle differenciálegyenlet, megoldás Bessel féle sorfejtéssel. Laplace egyenlet gömbi koordinátákban forgásszimmetrikus peremf eltétellel, megoldás Legendre féle sorfejtéssel. Hővezetési egyenlet, kezdeti és peremfeltételek, homogén és inhomogén jobboldal. A maximum elv. Megoldások a változók szétválasztása módszerrel szakaszon, téglalapon, körlemezen, és hengeren. Másodrendű lineáris egyenlet ek: osztályozásuk és kanonikus alakok. Dirichlet elv a Poisson egyenletre a variációs elv szemléltetéseként. A Laplace egyenletre vonatkozó Dirichlet - probléma komplex függvénytani tárgyalásának elemei. A hővezetési egyenlet megoldása Fourier-transzformációval. Numerikus megoldások: véges differenciák módszere, számítógépes bemutató. Numerikus stabilitás a hővezetési és a hullámegyenletben. Nagyméretű lineáris algebrai
egyenletrendszerek iteratív megoldási módszerei.
BMETE90MX36
Akkreditációra benyújtás időpontja:
2008.04.10.
Akkreditációs bizottság döntési időpontja:
2008.05.20.
A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít:
Matematika I. a Gépészkari MSc képzésben
A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában:
Gépészmérnöki Kar Gépész és további MSc szakok kötelező tárgya
A tantárgy részletes tematikája magyarul és angolul:
Követelmények szorgalmi időszakban:
2 zárthelyi dolgozat és 2 házi feladat
Pótlási lehetőségek:
TVSZ szerint
Konzultációs lehetőségek:
kéthetente
Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom:
Farkas Miklós, Speciális függvények műszaki-fizikai alkalmazásokkal, Műszaki Kiadó, 1964.
Tóth János és Simon L. Péter, Differenciálegyenletek, Typotex, 2004.
Kontakt óra:
56
Félévközi felkészülés órákra:
28
Felkészülés zárthelyire:
16
Zárthelyik megírása:
4
Házi feladat elkészítése:
16
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló):
0
Egyéb elfoglaltság:
0
Vizsgafelkészülés:
0
Összesen:
120
Ellenőrző adat:
120
Név:
Dr. Garay Barnabás
Beosztás:
egyetemi tanár
Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.):
Differenciálegyenletek Tanszék
Név:
Dr. Paál György
Beosztás:
egyetemi docens
Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.):
Hidrodinamikai Rendszerek Tsz.
A tanszékvezető neve:
Dr. Szántai Tamás
A tantárgy adatlapja PDF-ben: