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SPOC学校专有课程
数理方程与特殊函数(工程力学)
第4次开课
开课时间: 2022年09月04日 ~ 2022年12月30日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 153 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=数学物理方程是指在物理学、力学、工程技术等问题中经过一些简化后所得到的、反映客观世界物理量之间关系的一些偏微分方程,这门课程是很多工科学生需要掌握的关于偏微分方程的基本的课程,所以本课程是为理工类相关专业开设的。其主要内容包括:物理方中典型方程的建立;数学物理方程的定解问题;常用定解问题的解法(分离变量法,行波法,积分变换法,格林函数法);行波法及其在求解三维波动方程中的应用;特殊函数(贝塞尔函数,勒让德多项式)。
数学物理方程是指在物理学、力学、工程技术等问题中经过一些简化后所得到的、反映客观世界物理量之间关系的一些偏微分方程,这门课程是很多工科学生需要掌握的关于偏微分方程的基本的课程,所以本课程是为理工类相关专业开设的。其主要内容包括:物理方中典型方程的建立;数学物理方程的定解问题;常用定解问题的解法(分离变量法,行波法,积分变换法,格林函数法);行波法及其在求解三维波动方程中的应用;特殊函数(贝塞尔函数,勒让德多项式)。
—— 课程团队
课程概述

通过本课程的学习,学生应掌握三类典型方程定解问题的解法,了解贝塞尔函数及勒让德多项式的简单性质及其在数理方程中的应用,为后继课程的学习奠定必要的理论基础。

1、通过该课程的学习,使学生掌握偏微分方程的基本概念,学习到解决物理类模型的若干重要数学方法,加深对数学分析的理解,同时为今后利用数学知识解决实际问题打下必要的基础。将科学计算软件(Matlab)的解题方法融入教学中,并且增加实验教学环节,旨在提高学生解决实际工程问题的能力。

2、本课程着重讲授偏微分方程的一些经典的知识和方法。通过本课程的学习,学生应该了解到数学物理方程的应用背景,初步具备利用数学方法解决实际问题的能力,进一步提高他们的数学分析和逻辑推理能力。

3、使学生了解经典方程的解法,掌握分离变量法、行波法、积分变化法、格林函数法,以及两个特殊的函数,能够灵活运用这些方法解决一些问题。


成绩 要求

平时成绩占50%,期末成绩占50%.

课程大纲

第一章  一些典型方程和定解条件的推导

序言和1.1

1.2定解问题的推导、1.3定解问题的提法

1.3补充  复习常微分方程

第二章 分离变量法

2.1特征值问题1

2.1 特征值问题(2)-(7)

2.2 波、热方程的解法

2.3 Laplace方程的解法

2.4-2.5 非齐次问题的处理

第三章 行波法和积分变换法

3.1、行波法:一维无界状态下的波动问题

3.2、三维全空间中的波动问题

3.3.1 Fourier变换和Laplace变换

3.3.2 积分变换法解偏微分方程

第四章 格林函数法

4.1 格林公式和调和函数的性质

4.2 格林函数

4.3半空间和球域的格林函数

第五章 贝塞尔函数

5.1 贝塞尔方程的引进入及贝塞尔方程的解

5.1 (续)贝塞尔方程的通解

5.2 贝塞尔函数的性质

5.3 贝塞尔函数的应用

第六章 勒让德多项式

6.1 勒让德方程的引入和勒让德方程的通解

6.2 勒让德多项式的性质

6.3 勒让德多项式的应用

天津大学
1 位授课老师
赵建勋

赵建勋

副教授

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