为进一步促进学院国际化发展,best365体育版官网下载邀请了莫斯科国立大学的Alexey Gorshkov教授为我校学生讲授变分法(Calculus of Variations)课程,课程于7月3日正式开讲,并于7月21日圆满结课。
本次课程吸引了best365体育版官网下载的本科生与研究生参加或旁听,主讲老师为俄罗斯莫斯科国立大学力学数学系副教授Alexey Gorshkov。其主要研究方向流体力学,反应扩散方程。Alexey Gorshkov副教授曾在《数学流体力学杂志》《数学科学杂志》等期刊上发布多篇文章,并教授包括数学物理方程,变分法,最优控制及稳定性分析在内的多门课程。
课程初始,Alexey Gorshkov副教授讲述了变分法的历史,变分法来源于古老的最速降线问题。Alexey Gorshkov副教授从有限维极值问题引入,分别回顾了函数的条件极值和非条件极值。定量地描述了一阶和二阶情况下局部极值的充分必要条件。在解决局部极值的同时,带领学生回顾了高等代数中的Sylvester准则,建立起了Euclid空间中导数和Banach空间中导数的联系,通过大量的示例探究了如何求泛函的导函数。
Alexey Gorshkov副教授引入了最为关键的Lagrange 乘子法,该方法给出了求解等式条件极值问题的必要条件,并且同样存在从一阶和二阶情况的充分条件。Alexey Gorshkov副教授提到,变分法与泛函关系密切,他讲解了Banach空间可微的定义,并且给出诸多希尔伯特空间中的可微函数的例子,并展示了如何利用不等式证明算子是连续可微的,以及在二元情况下连续可微定义。
Alexey Gorshkov副教授通过Annihilator of the kernel引理证明了Tangent space定理,进而证明了条件极值问题中ImF´(x)为全空间和子空间两种情形下的Lagrange乘子法的一阶二阶充分必要条件。同时,Alexey Gorshkov副教授从基本变分问题入手,推导出了课程最为核心的Euler-Lagrange方程。
最后,Alexey Gorshkov副教授介绍了参数化的极值族,Weierstrass函数,Weierstrass条件,Hilbert不变量和Hilbert积分并证明了Weierstrass公式,至此,我们对泛函空间中的极值问题的学习结束,变分法课程也落下帷幕。
Alexey Gorshkov教授讲课认真仔细,每讲一个概念,讲解大量例子帮助学生理解,同时通过画图来更好的说明这个概念背后的本质。对待学生的作业和疑问,教授也会认真点评和解释。课程结束后,同学们对变分法的有了一个比较全面的了解,对其中的概念清晰的认识。
本课程得到了我校国际合作处和best365体育版官网下载的支持。
图文:韩军强 李远瞻
审核:都琳