Equazioni differenziali della Fisica Matematica

a.a. 2024/2025

Dispense: Versione aggiornata al 20 novembre 2024


Diario delle lezioni

  1. mar 2/10
    Introduzione al corso. Equazione di Poisson, del calore, delle onde. Equazione di bilancio. PDE ed esempi. Il caso del primo ordine: caratteristiche.
  2. mer 3/10
    Esempio con le caratteristiche. Multiindici. Equazioni quasilineari, semilineari, lineari. Equazioni del secondo ordine semilineari: equazioni ellittiche, paraboliche, iperboliche. Cenno al Teorema di Cauchy-Kovalevskaya (senza dimostrazione).
  3. lun 7/10
    Varietà caratteristiche. Compatibilità dei dati. Direzioni caratteristiche per operatori ellittici, parabolici, iperbolici. Aggiunto formale con esempio. Formula per parti.
  4. mer 9/10
    Operatori autoaggiunti. Formula di Green. Introduzione alle distribuzioni. Spazi test e nozioni di convergenza.
  5. lun 14/10
    Convergenza di distribuzioni. Supporto di una distribuzione. Distribuzioni a supporto compatto. Distribuzioni regolari. Esempi.
  6. mer 16/10
    Distribuzioni singolari. Delta di Dirac e suo supporto. Derivata di una distribuzione. Operatore differenziale applicato a una distribuzione. Derivata della funzione di Heaviside. Funzioni di Schwartz. Distribuzioni temperate. Funzioni a crescita lenta.
  7. mar 22/10
    Convoluzione di funzioni. Prodotto tensoriale di funzioni e di distribuzioni. Convoluzione di distribuzioni. Convoluzione con la delta di Dirac.
  8. mer 23/10
    Soluzioni generalizzate. Soluzione fondamentale e sua molteplicità. Teorema fondamentale della soluzione fondamentale. Teorema di unicità. Soluzione fondamentale per equazioni lineari ordinarie. Esempi.
  9. lun 28/10
    Soluzione fondamentale del laplaciano. Distribuzioni di strato semplice e di doppio strato. Potenziali di volume, strato semplice, doppio strato.
  10. mer 30/10
    Formula dei potenziali con dimostrazione. Funzioni armoniche. Teoremi del valor medio. Teorema inverso del valor medio.
  11. lun 4/11
    Principio del massimo. Principio del massimo in forma forte. Unicità per il problema di Dirichlet e di Neumann interno ed esterno. Unicità per il problema misto.
  12. mer 6/11
    Dipendenza continua dai dati al bordo. Sovrapposizione degli effetti. Funzione di Green. Simmetria della funzione di Green.
  13. lun 11/11
    Soluzione del problema di Dirichlet mediante la funzione di Green. Inversione sferica. Funzione di Green per la sfera e nucleo di Poisson.
  14. mer 13/11
    Trasformata di Fourier di funzioni L^1. Trasformata di una convoluzione. Legame tra trasformata e derivata. Trasformata nello spazio di Schwartz. Trasformata della gaussiana. Antitrasformata.
  15. lun 18/11
    Trasformata di distribuzioni temperate. Trasformata della delta di Dirac. Soluzione fondamentale per l'operatore del calore e sue proprietà.
  16. mer 20/11
    Soluzione del problema ai valori iniziali per l'equazione del calore. Il problema misto per l'equazione del calore: principio del massimo.