MAT-243 Ecuaciones Diferenciales Ordinarias
2º semestre 2020

Cátedras: Pablo Aguirre (pablo.aguirre [at] usm.cl)
                  Isabel Flores (isabel.flores [at] usm.cl)
Horarios de Clases: Jueves bloque 9-10 & Viernes bloque 7-8.
Horarios de Consulta: Simplemente envíenme un email para coordinar una reunión.

ID de reunión zoom: 836 7900 8062            Actualizado!!!
Contraseña disponible en AULA

Ayudantía Campus San Joaquín: Nathaly Corrales                  
Horario: Lunes bloque 3-4.
ID de reunión: 472 104 3412. (Código de acceso disponible en Aula)     
Material: https://drive.google.com/drive/folders/13V00BpSusetd3mtN-IFVsylCiqkO6LZq?usp=sharing
 
Ayudantía Casa Central: Fernando Lehue                             
Horario: Martes bloque 11-12.
ID de reunión:  991 1122 1241.      
Material: https://www.dropbox.com/sh/ap33wp4vhuuq0vl/AAABmzJGl5r0lsNFuG-lWvJIa?dl=0                       


Evaluación de la asignatura                     
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OBJETIVOS:

•    Comprender los fundamentos de la teoría de ecuaciones diferenciales ordinarias.
•    Desarrollar habilidades de análisis cuantitativo y cualitativo de soluciones.
•    Determinar el comportamiento local, global y asintótico de sistemas modelados por ecuaciones diferenciales ordinarias.


Requisitos: Este curso puede ser tomado por estudiantes con conocimientos sólidos de análisis real, álgebra lineal, y cálculo diferencial e integral. Concretamente, se recomienda dominio de los siguentes tópicos (entre otros): distancias y normas, topología en R^n, convergencia de sucesiones en R, convergencia uniforme de funciones, valores y vectores propios de matrices, forma canónica de Jordan de una matriz.
También son necesarios conocimientos de ecuaciones diferenciales ordinarias elementales y sus soluciones, a nivel de un primer curso básico (como MAT-023).


Contenidos:

1) Teoremas Fundamentales: El problema de Cauchy, teoremas de existencia y unicidad de soluciones, soluciones máximas.
Dependencia de las soluciones con respecto a las condiciones iniciales y a los parámetros. Sistemas de ecuaciones y ecuaciones de orden superior.

2) Ecuaciones Diferenciales Lineales: Espacio vectorial de soluciones, soluciones fundamentales, ecuaciones con coeficientes constantes, sistemas bidimensionales, conjugación de sistemas lineales, clasificación topológica de sistemas lineales hiperbólicos.

3) Teoría Cualitativa I:  Introducción y teoría local. Campos vectoriales y flujos, retrato de fase, equivalencia y conjugación de campos vectoriales.  Teorema de Hartman-Grobman, estabilidad local de puntos de equilibrio hiperbólicos.
Estabilidad local de soluciones periódicas, aplicación de retorno de Poincaré, ciclos límite en el plano.

4) Teoría Cualitativa II: Propiedades globales.
Conjuntos α-límite y ω-límite de órbitas. Teorema de Poincaré-Bendixson. Sistemas conservativos.

5) Estabilidad en Sentido Lyapunov: Estabilidad de Lyapunov, funciones de Lyapunov, criterio de Lyapunov.



Bibliografía

Apuntes del curso

- P. Aguirre, Teoría Cualitativa de Ecuaciones Diferenciales Ordinarias, 2020.        ACTUALIZADO 27 oct 2020.
- Slides clase 11 (15 octubre)                 
ACTUALIZADO 27 oct 2020.
   
Textos de estudio recomendados

- V. I. Arnol'd, Ordinary Differential Equations, Springer-Verlag, 1992.
- L. Barreira & C. Valls, Ordinary Differential Equations: Qualitative Theory, AMS, 2012.
- F. Brauer & J. A. Nohel, The Qualitative Theory of Ordinary Differential Equations, Dover, 1989.
- M. W. Hirsch, S. Smale & R. L. Devaney, Differential Equations, Dynamical Systems, and an Introduction to Chaos, 3rd edition, Academic Press, 2013.
- J. D. Meiss, Differential Dynamical Systems, Revised Edition, SIAM, 2017.
- L. Perko, Differential Equations and Dynamical Systems, Springer, 2001.
    Disponible en formato digital aquí.                  NUEVO!
- J. Sotomayor, Equações Diferenciais Ordinárias, Livraria da Física Editora, 2011.
- F. Verhulst, Nonlinear Differential Equations and Dynamical Systems, Springer-Verlag, 1990.




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Last updated 5 Noviembre 2020.