内容简介
第一章 数学物理方程概述
1偏微分方程举例和基本概念
1.1偏微分方程举例
1.2基本概念
2方程及定解问题的物理推导
2.1弦振动方程
2.2薄膜平衡方程
2.3热传导方程
2.4定解条件和定解问题
3两个重要原理
3.1杜阿梅尔原理
3.2叠加原理
习题一
第二章 分离变量法和积分变换法
1齐次方程的第一初边值问题
1.1有界弦的自由振动
1.2解的物理意义
1.3热传导方程的第一初边值问题
2齐次方程的第二初边值问题
2.1热传导方程的第二齐边值问题
2.2弦振动方程的第二初边值问题
3二维拉普拉斯方程
3.1圆域内的第一边值问题
3.2圆域外的第一边值问题
4非齐次定解问题的解法
4.1非齐次方程的求解
4.2非齐次边界条件的处理
4.3特殊的方程非齐次项处理
5积分变换法
5.1傅里叶变换法
5.2拉普拉斯变换法
习题二
第三章 行波法
1弦振动方程的初值问题
1.1达朗贝尔公式
1.2达朗贝尔解的物理意义
1.3二阶偏微分方程的分类
2高维齐次波动方程
2.1三维波动方程(平均值法)
2.2二维波动方程(降维法)
2.3泊松公式的物理意义
3非齐次波动方程
习题三
第四章 格林函数法
1拉普拉斯方程边值问题的提法
2调和函数
2.1格林公式
2.2拉普拉斯方程的对称解
2.3调和函数的基本性质
3格林函数
3.1格林函数的定义
3.2格林函数的性质和物理意义
4几类特殊区域问题的求解
习题四
第五章 勒让德多项式
1勒让德方程的导出
2勒让德方程的幂级数解
3勒让德多项式
4勒让德多项式的母函数及其递推公式
4.1勒让德多项式的母函数
4.2勒让德多项式的递推公式
5勒让德多项式的正交性
6勒让德多项式的应用
习题五
第六章 贝塞尔函数
1贝塞尔方程的导出
2贝塞尔方程的级数解
2.1贝塞尔方程的求解
2.2贝塞尔方程的通解
3贝塞尔函数的母函数及递推公式
3.1贝塞尔函数的母函数
3.2贝塞尔函数的递推公式
4函数展成贝塞尔函数的级数
4.1贝塞尔函数零点的性质
4.2贝塞尔函数的正交性和归一性
4.3展开定理的叙述
5贝塞尔函数的应用
习题六
第七章 变分法
1泛函和泛函的极值问题
1.1基本概念
1.2变分法基本引理
1.3泛函极值的必要条件
1.4泛函极值的充分条件
2泛函的条件极值问题
2.1泛函的条件极值及其必要条件
2.2应用举例
3变分法应用
3.1泛函极值问题与边值问题
3.2泛函极值问题的近似解法
习题七
第八章 数学物理方程的有限差分法
1差分方程的构造
2调和方程的差分格式
3热传导方程的差分格式
4波动方程的差分格式
习题八
第九章 定解问题的适定性
1适定性的概念
2古典解的存在性
3古典解的唯一性和稳定性
3.1能量积分
3.2古典解的唯一性
3.3古典解的稳定性
习题九
附录Ⅰ 一般形式的二阶线性常微分方程固有值问题的一些结论
附录Ⅱ Γ函数的定义和基本性质
部分习题参考答案
参考文献