广东省研究生示范建设课程——数学物理方法
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教学内容
 
 
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教学内容:
第一章:偏微分方程定解问题
要求:掌握推导数理方程的一般步骤,会用“微元法”导出弦振动方程、热传导方程、泊松方程等,掌握三种类型的边界条件;正确理解偏微分方程定解问题、定解条件(初始条件、边界条件)、定解问题适定性等基本概念。
内容:
第一节  数学物理方程的建立
第二节  定解条件的建立
第三节  定解问题
第二章:分离变量法
要求:理解分离变量法的基本思想,理解其本质以及适用范围;熟练掌握用分离变量法求解定解问题的步骤,并运用分离变量法求解方程和边界条件都是齐次的定解问题;学会用本征函数法求解方程为非其次,边界条件为齐次的定解问题;掌握非齐次边界条件的齐次化方法(辅助函数法);掌握极坐标系中圆型域上拉普拉斯方程边值问题的求解;了解Strum-Liourier理论的一些结论。
内容:
第一节:有界弦的自由振动
第二节:有限长杆上的热传导
第三节:圆域内的二维拉普拉斯方程的定解问题
第四节:非齐次方程的解法
第五节:非齐次边界条件的处理
第六节:关于二阶常微分方程本征值问题的一些结论
第三章:行波法与积分变换法
要求:掌握达朗贝尔公式的推导;学会用特征变换法求解一维齐次波动方程柯西问题;掌握傅立叶变换和拉普拉斯变换的基本方法,会选择适当的变换求定解问题;了解三维波动方程的求解。
内容:
第一节:一维波动方程的达朗贝尔公式
第二节:三维波动方程的定解问题
第三节:拉普拉斯变换法
第四节:傅立叶变换法
第四章:拉普拉斯方程的格林函数法
要求:了解拉普拉斯方程边值问题的提法,正确理解格林函数的定义及其物理意义,掌握用电像法求半空间和球域格林函数的方法,并会用格林函数法求解这两种特殊区域狄氏问题的解。
第五章:特殊函数及其应用
要求:了解贝塞尔方程和勒让德方程的引出和概念;掌握第一类贝塞尔函数级数的表达式和勒让德方程的级数解;能熟练运用贝塞尔函数和勒让德多项式的递推公式进行计算;掌握贝塞尔函数和勒让德多项式的性质,会将函数展开成贝塞尔函数的级数和勒让德多项式的级数。
内容:
第一节:几个微分方程的引入
第二节:贝塞尔方程的求解
第三节:贝塞尔函数的基本性质
第四节:贝塞尔函数应用举例
第五节:勒让德方程的求解
第六节:勒让德多项式的基本性质
第七节:勒让德多项式应用举例
第六章:计算机仿真介绍
介绍求解数理方程的数学软件,进行计算机仿真。


 
 
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