定 價:59 元
叢書名:浙江省級重點學科應用數(shù)學教學改革與科學研究叢書
- 作者:王定江,沈守楓
- 出版時間:2022/7/1
- ISBN:9787030725899
- 出 版 社:科學出版社
- 中圖法分類:O175
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
《微分方程模型與解法》主要介紹了常微分方程(組)和偏微分方程(組)描述的一些常用模型的導出及其常用求解方法,內(nèi)容包括常微分方程模型與解法、一階偏微分方程模型與解法、二階線性偏微分方程的分類與化簡、波動方程與解法、熱傳導方程與解法、積分變換法、偏微分方程其他解法、附錄等。
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目錄
前言
第1章 常微分方程模型與解法 1
1.1 n階線性常微分方程模型 1
1.1.1 建模舉例 1
1.1.2 求解方法 6
1.2 常系數(shù)線性微分方程組 21
1.2.1 建模舉例 21
1.2.2 求解方法 24
1.3 變系數(shù)與周期線性系統(tǒng) 46
1.3.1 建模舉例 46
1.3.2 求解理論與方法 47
1.3.3 周期系數(shù)線性系統(tǒng) 60
1.4 非線性系統(tǒng)的近似線性系統(tǒng) 65
1.4.1 建模舉例 65
1.4.2 定性分析 67
1.5 幾個模型的定性分析 78
習題1 85
第2章 一階偏微分方程模型與解法 88
2.1 一階線性偏微分方程模型 88
2.2 一階線性偏微分方程的特征線法 96
2.3 人口年齡結(jié)構(gòu)模型的性質(zhì) 108
習題2 111
第3章 二階線性偏微分方程的分類與化簡 113
3.1 二階線性偏微分方程的化簡 113
3.1.1 兩個自變量的二階線性偏微分方程的分類 113
3.1.2 兩個自變量的二階線性偏微分方程的化簡 113
3.1.3 多個自變量的二階線性偏微分方程的分類 118
3.2 疊加原理和齊次化原理 119
習題3 123
第4章 波動方程與解法 124
4.1 一維波動方程及其定解問題 124
4.1.1 一維弦振動模型 124
4.1.2 一維弦振動的定解問題 126
4.2 行波法 127
4.2.1 無界弦的自由振動問題 127
4.2.2 無界弦的強迫振動問題 132
4.2.3 半無界弦的振動問題(延拓法) 133
4.3 分離變量法與本征函數(shù)法 135
4.3.1 齊次邊界條件的自由振動問題 135
4.3.2 非齊次方程的本征函數(shù)法 142
4.3.3 非齊次邊界條件的振動問題 144
4.3.4 穩(wěn)定的非齊次問題的齊次化 145
4.4 高維波動方程的降維法 150
4.4.1 球?qū)ΨQ解 151
4.4.2 Poisson公式 152
4.4.3 二維波動方程與降維法 157
習題4 159
第5章 熱傳導方程與解法 161
5.1 熱傳導與反應擴散模型 161
5.1.1 三維熱傳導模型 161
5.1.2 反應擴散方程 164
5.1.3 帶遷移的種群作用模型 166
5.2 分離變量法 167
5.2.1 有限桿的熱傳導問題 167
5.2.2 矩形薄板的熱傳導問題 169
5.2.3 內(nèi)部有熱源的熱傳導問題 171
5.2.4 非齊次邊界條件的熱傳導問題 172
5.3 Laplace方程及其求解 174
5.3.1 調(diào)和(位勢)方程(Laplace方程) 174
5.3.2 Laplace方程的邊值問題 176
習題5 177
第6章 積分變換法 179
6.1 Fourier變換及應用 179
6.1.1 Fourier變換 179
6.1.2 Fourier變換的應用 182
6.2 Laplace變換及應用 187
6.2.1 Laplace變換 187
6.2.2 Laplace變換的應用 191
習題6 194
第7章 偏微分方程其他解法 196
7.1 數(shù)值解法 196
7.1.1 差分法簡介 196
7.1.2 變分法簡介 200
7.1.3 有限元法簡介 203
7.2 Green函數(shù)法 203
7.2.1 調(diào)和函數(shù)與Green公式 203
7.2.2 Green函數(shù)及其應用 209
習題7 217
參考文獻 218
附錄1 數(shù)學軟件及其應用 219
附錄2 積分變換簡表 234
附錄3 習題參考答案 238