《数学物理方程(理科版)》在北京交通大学课堂教学为32学时,适用于信息与计算科学、数学与应用数学、理科试验班和知行班等理科生。课程目标是围绕着三类典型方程的适定性为主线,掌握三类典型方程在不同定解条件下的形式求解技巧,以及考虑唯一性和稳定性的基本方法和变分原理初步。该课程是进一步学习现代偏微分方程的理论基础,该课程也为工程实际问题提供严格的数学求解技术。课程主要内容:(1)介绍典型问题的数学物理方程和定解条件的建模,以及适定性(存在性、唯一性和稳定性)等基本概念. (2) 波动方程各类定解问题的基本求解法:齐次化原理、特征变换(行波解)、球平均法和降维法、对称延拓法、分离变量法、积分变换法等;以能量不等式法考虑定解问题的唯一性和稳定性。(3)引入广义函数概念,热传导方程求解的积分变换法、基本解和Green函数、对称延拓法和分离变量法等,以极值原理、最大估计和能量不等式考虑解的唯一性和稳定性。(4)介绍位势方程的基本解和Green函数。特殊区域的Green函数表示以及Poisson方程定解问题解的表示公式,以极值原理、最大估计和能量估计考虑解的唯一性和稳定性。(5)简介变分法,吕兹-伽辽金方法和差分格式计算近似解。
数学物理方程课程主要学习位势方程、热方程和波动方程的求解以及有关的适定性问题分析,该课程在数学理论研究、自然科学、工程技术等领域具有广泛的应用,是联系物理、工科问题、数学模型问题求解的桥梁。内容包括:介绍偏微分方程的基本概念和有关基本的偏微分方程建模,方程分类和适定性分析。掌握波动方程的基本求解法和适定性分析,包括特征线法、球平均法和降维法以及分离变量法,建立波动方程能量不等式以得到解的唯一性和稳定性。掌握研究热方程的基本技术:广义函数概念、Fourier变换和分离变量法、 Green函数、极值原理和最大模估计。掌握位势方程的物理背景,调和函数基本性质、特殊区域上位势方程边值问题的Green函数和解的表达式、极值原理、最大模估计和能量估计。
数学分析, 空间解析几何,高等代数,常微分方程,复变函数, 实变函数
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
1. 姜礼尚,陈亚浙,刘西垣,易法槐 编. 数学物理方程讲义(第3版, 同济大学版), 高等教育出版社, 2007
2. 谷超豪,李大潜,陈恕行,郑宋穆,谭永基 编. 数学物理方程(第3版, 复旦大学版), 教育出版社, 2012
3. 季孝达,薛兴恒,陆英,宋立功 编. 数学物理方程(第2版, 中国科大版}), 科学出版社, 2009
4. 周蜀林编. 偏微分方程(北大版), 北京大学出版社, 2008
5. 王明新编. 数学物理方程,清华大学出版社,2009