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最終更新日:2024年4月22日

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偏微分方程式論

偏微分方程式論
偏微分方程式の入門的講義を行う.
1階準線型偏微分方程式と,(2階線型偏微分方程式の重要かつ代表的な例である)ラプラス方程式,熱方程式,波動方程式を扱う.
(関数解析的手法を用いない)古典解析の範囲の偏微分方程式論を展開するので,関数解析の知識は必要ない.
とはいえ,関数解析はここで扱うような方程式を背景にして抽象化されているので,今後,関数解析のような一般論を学ぶ時にも役に立つ.
偏微分方程式を学んでいく中で,フーリエ展開や常微分方程式の知識を用いるが,その都度復習するので,それらが既習であることは仮定しない.
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時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
08E1033
FAS-EA3B34L1
偏微分方程式論
三竹 大寿
S1 S2
木曜3限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
開講所属
教養学部
授業計画
講義回数や進度に応じて前後することがある. シラバス 第01回 偏微分方程式の基本概念 第02回 1階偏微分方程式 第03回 特性曲線の方法 第04回 熱方程式とフーリエ展開 第05回 熱方程式とフーリエ展開2 第06回 熱方程式と基本解,最大値原理 第07回 ラプラス方程式 第08回 ラプラス方程式2 第09回 ラプラス方程式3 第10回 波動方程式1 第11回 波動方程式2
授業の方法
体面(黒板を使用)を基本とするが場合に応じてオンラインを併用する可能性がある.
成績評価方法
期末試験による.
教科書
教科書は特に指定しない.
参考書
教科書は,特に指定しないが下記の本を参考書として挙げる: 参考書 PDE • フリッツ・ジョン著,偏微分方程式,シュプリンガー・フェアラーク東京(双曲型方程式の専門家による本格的な線形偏微分方程式の入門書) • 俣野博・神保道夫著,熱・波動と微分方程式,岩波書店(放物型方程式の専門家による専門書.厳密性よりわかりやすさを重視している.) • 神保秀一著,偏微分方程式入門,共立出版(楕円型方程式の専門家による入門書.領域摂動や除去可能特異点に触れられているのが特徴的.) • 村田實・倉田和浩著,偏微分方程式1,岩波書店(楕円型・放物型方程式の専門家による入門書,網羅的に書かれているが証明が省略されている定理も多数あるので注意が必要.この分野を概観するには良い.) 参考書 ODE • 坂井秀隆著,常微分方程式,東京大学出版会(ODEに関して網羅的に記述してある.ページ数が多いので通読は難しいが辞書のようにして使える.) • 原惟行・松永秀章著,常微分方程式入門,共立出版(この中では最も基礎的.演習問題も豊富にありODEの初学者には良書と思われる)
履修上の注意
次の基礎事項を仮定する:微分積分,線型代数,ベクトル解析,常微分方程式,複素関数論.また,ルベーグ積分論の基本事項(「実解析学I」の内容)について,既習であるか並行して学習していることが望ましいということになっているが,実際に計算で必要な知識は1〜2年生の微積で十分である.(積分は,1〜2年生で習うリーマン積分として解釈して不都合なことはない)