Equações Diferenciais Parciais I

Licenciatura em Matemática Aplicada e Computação / Mestrado em Matemática Aplicada

Ano lectivo 2003/2004

Esta página conterá brevemente ligações para exemplos de exames, uma listagem da matéria leccionada em cada aula, exercícios recomendados, etc.

Planeamento e sumários


Aulas teóricas
Data
Sumário
2003/09/16 Apresentação. Equações Diferenciais Parciais de primeira ordem: o caso quasilinear.
2003/09/18 A equação de Laplace: consequências do teorema da divergência para obtenção de representações integrais de soluções; fórmulas de Greene para o semi-plano e a bola.
2003/09/23 A equação de Laplace: a fórmula integral de Poisson, teorema da média, princípio de máximo.
2003/09/25 A equação de Laplace: outras consequências do teorema da média (teorema de Liouville, desigualdades de Harnack, convergência uniforme e convergência monótona de sucessões de funções harmónicas).
2003/09/30 A equação de Laplace: o método de Perron.
2003/10/02 A equação de Laplace: soluções clássicas do problema de Dirichlet num aberto limitado, o conceito de barreira, condições suficientes para existência de barreiras.
2003/10/07 A equação de Poisson.
2003/10/09 A equação de Laplace: as soluções fracas em L1loc são soluções clássicas, revisões sobre aplicações de sucessões de molificadores.
Equações de Euler-Lagrange e problemas variacionais.
2003/10/14 O contra-exemplo de Lewy de um sistema linear C sem soluções.
2003/10/16 O contra-exemplo de Lewy (conclusão). A equação das ondas: o problema de Cauchy em dimensão espacial 1. Métodos de energia e unicidade. O teorema de Liouville (derivação de integrais dependentes de um parâmetro na região de integração).
2003/10/23 Métodos de energia na equação das ondas (conclusão). Método da média para solução do problema de Cauchy para a equação das ondas em dimensão espacial 3.
2003/10/28 Método da média para solução do problema de Cauchy para a equação das ondas em dimensão espacial 3. Método de descida para solução do problema de Cauchy para a equação das ondas em dimensão espacial 2. A equação não homogénea e o princípio de Duhamel. Introdução ao teorema de Cauchy-Kowalewska.
2003/10/30 O problema de Cauchy geral. O teorema de Cauchy-Kowalewska.
2003/11/4 O teorema de Holmgren (uma versão local). A equação do calor e o núcleo de Poisson.
2003/11/11 A equação do calor e o núcleo de Poisson.
2003/11/13 Equações lineares elípticas de 2ª ordem. O princípio de máximo e o lema do ponto fronteiro de Hopf.
2003/11/18 Definições e propriedades elementares de espaços de Sobolev
2003/11/20 Teorema de Sobolev-Gagliardo-Nirenberg.
2003/11/25 Teorema de Morrey.
2003/11/27 Teorema de Rellich. Existência (via teorema de Lax-Milgram) e regularidade (via método do quociente de Nirenberg) de soluções fracas de uma equação diferencial parcial linear elíptica de 2ª ordem e coeficientes constantes.
2003/12/2 A continuidade e coercividade de operadores lineares elípticos de segunda ordem de coeficientes variáveis tendo em vista a aplicação do teorema de Lax-Milgram. Caracterização de W1,∞.
2003/12/4 Diferenciabilidade quase por toda a parte de funções em espaços de Sobolev. Teorema de Rademacher.
2003/12/9 O operador de traço em W1,p; traço 0 e W01,p.
2003/12/11 Formulação clássica da equação das superfícies mínimas: semicontinuidade inferior, equação de Euler-Lagrange,...
2003/12/18 Soluções clássicas da equação das superfícies mínimas: princípio de máximo, super e subsoluções, barreiras, existência de solução assumindo a existência de barreiras superior e inferior.

Aulas práticas
Data
Lista de exercícios
2003/09/25 São particularmente recomendados: 2.1, 2.4, 2.6, 2.7, 2.9. Além disso como leitura suplementar: o exemplo sobre ondas de choque do mesmo capítulo e o caso não linear.
2003/10/02 3.1, 3.2, 3.3, 3.5, 3.7, 3.8, 3.9, 3.10. Leituras suplementares: o exemplo de Hadamard.
2003/10/09 3.11, 3.12, 3.13, 3.14, 3.15, 3.16, 3.17, 3.18, 3.19. Leituras suplementares: o exemplo de Lebesgue de um ponto não regular.
2003/10/16 3.20 além de todos os que estão em atraso. Leitura suplementar: o apêndice das notas sobre convolução e regularização.
2003/10/30 Exercícios sugeridos de Evans, Partial Differential Equations, Capítulo 2: 1, 3, 17, 18,...
2003/11/10 Exercícios sugeridos de Evans, Partial Differential Equations, Capítulo 6: 5, 6, 7,...
2003/11/17 Dúvidas...
2003/11/24 Tópico suplementar: compacidade forte em Lp (o teorema de Fréchet-Kolmogorov).
2003/11/31 Tópico suplementar: a demonstração do teorema de Stampacchia.

Notas

Está disponível uma versão preliminar de notas relativas a este curso. Estas notas serão actualizadas durante o semestre. As últimas alterações dizem respeito à projecção sobre um convexo fechado num espaço de Hilbert, ao teorema de Stampacchia e caracterização de W1,∞.

Exames

O 1º exame decorreu em 16 de Janeiro de 2004 na sala V001 pelas 9 horas.

O 2º exame decorreu em 11 de Fevereiro de 2004 na sala P5 pelas 9 horas.

Resultados Finais
NúmeroClassificação
4955619
4999216
5000413
5001416

Exemplos de enunciados de exame

Para satisfazer a curiosidade dos alunos e dar ideia do que considero razoável eis dois enunciados de exame antigos: e exame de 1996/97. A maioria dos outros problemas de exame foram integrados nas folhas e infelizmente os ficheiros originais provavelmente perderam-se.