课程名称:常微分方程(一)
课程类别:专业基础课
教学对象:数学类及相关专业
教学方式:传统校园课堂与慕课在线混合式教学
主要讲授:一阶常微分方程相关问题。
包括一阶微分方程的初等积法求解问题和一阶方程初值问题。
重点:一阶基本方程的求解方法、解的存在唯一性定理
难点:非齐次方程求解的常数变易法的应用、解的存在唯一性定理的证明
教学环节: 第一周至第五周 线上课程 第一章、第二章、第三章
第六周 线上课程考试 通过后进入下阶段学习
第七周至第十八周 线下课程 第四章、第五章 期末综合考试
考核方式:平时成绩+单元测验+课程测验
选用教材:《常微分方程》
(王高雄、朱思铭等主编,高等教育出版社,第三版)
《常微分方程》课程是2010年陕西省精品课程建设项目,在2014年成为陕西省升级改造精品资源共享课程建设项目和陕西本科省级教学团队建设项目。2015年获得西北大学教学成果一等奖:数学建模思想在“常微分方程”课程教学中的融入与实践。2017年承担西北大学SPOC建设项目:《常微分方程》(一),2019年承担西北大学MOOC项目:《常微分方程》课程建设。
教师队伍特色:
1.多年奋战在第一线
2.来自省级常微分方程教学团队
3.具有扎实的基础和丰富教学经验
4.多次获得讲课比赛一等奖及其他奖励
5.参与省级精品课程和省级精品资源共享课程建设
以下两条均满足,可发结业证:
1、每一讲、每一单元、课程测试都必须全部通过,60分为及格。
2、课程数据统计与学习数据统计合格。
第一章 前言,历史及发展现状
1.1 常微分方程发展简史
1.2 常微分方程基本概念
1.3 常微分方程解的几何意义
1.4 常微分方程模型举例
第二章 线性方程与常数变易法
2.1.1变量分离方程与变量变换--变量分离方程
2.1.2变量分离方程与变量变换--齐次方程
2.1.3变量分离方程与变量变换--可化为变量方程类型
2.2.1线性方程与常数变易法---认识一阶线性微分方程
2.2.2线性方程与常数变易法---一阶线性齐次方程的解法
2.2.3线性方程与常数变易法---一阶线性非齐次方程的解法
2.2.4线性方程与常数变易法---可化为一阶线性方程的类型
2.3.1恰当微分方程与积分因子---恰当方程及其判定
2.3.2恰当微分方程与积分因子--恰当方程的求解
2.3.3恰当微分方程与积分因子--积分因子及其确定
2.3.4恰当微分方程与积分因子--求积分因子的方法
2.4.1 一阶隐式微分方程与参数表示---可解出变量x或y的一阶隐式微分方程
2.4.2 一阶隐式微分方程与参数表示---第二类一阶隐式微分方程及其求解
第三章 一阶微分方程的解的存在定理
3.1.1解的存在唯一性定理和逐步逼近法---解的存在唯一性定理简介
3.1.2解的存在唯一性定理和逐步逼近法--证明解的存在唯一性定理准备工作
3.1.3解的存在唯一性定理和逐步逼近法--定理1的解的存在性证明
3.1.4解的存在唯一性定理和逐步逼近法--定理1的唯一性证明
3.1.5解的存在唯一性定理和逐步逼近法--解的存在唯一性定理应用时注意的问题
3.1.6解的存在唯一性定理和逐步逼近法--一阶隐式微分方程的初值问题
3.1.7解的存在唯一性定理和逐步逼近法--一阶线性方程解的存在唯一性定理
3.2.1解延拓的引入
3.2.2解的延拓定理及举例
3.4.1奇解和包络---奇解和包络
3.4.2奇解和包络---克莱罗(Clairaut)方程