本書系統(tǒng)講解了波動方程、熱傳導方程和泊松方程的基本解法,如Green函數(shù)法、分離變量法、量綱分析法等,同時介紹了幾類重要的極值原理和能量不等式,并依此研究了三類數(shù)學物理問題解的適定性。另外,該書還對變分方法、有限元方法與差分方法作了簡要介紹,并給出了數(shù)學物理方程的數(shù)值求解算法及其穩(wěn)定性分析。
第一部分 穩(wěn)態(tài)問題
第一章 二階常微分方程的邊值問題
1.1 弦的平衡問題和平衡方程
1.2 Diracδ函數(shù)與Green函數(shù)
1.3 Green函數(shù)法
1.4 極值原理與定解問題的適定性
1.5 特征值與特征函數(shù)
第一章習題
第二章 Poisson方程的邊值問題
2.1 熱平衡問題
2.2 基本解
2.3 Green函數(shù)法
2.4 極值原理與定解問題的適定性
2.5 特征值與特征函數(shù)
第二章習題
第三章 變分方法
3.1 變分原理與弱形式
3.2 Galerkin方法
3.3 有限元方法
第三章習題
第二部分 非穩(wěn)態(tài)問題
第四章 熱傳導方程的初值和初、邊值問題
4.1 熱傳導方程
4.2 量綱分析
4.3 Cauchy問題與基本解
4.4 半無界問題與基本解
4.5 混合問題的分離變量法
4.6 極值原理與適定性
第四章習題
第五章 波動方程的初值和初、邊值問題
5.1 弦振動方程與多維波動方程
5.2 一階方程與特征線方法
5.3 初值問題與d'Alembert解
5.4 影響區(qū)域、依賴區(qū)域與特征錐
5.5 半無界混合問題
5.6 分離變量法與共振
5.7 能量不等式與適定性
第五章習題
第六章 差分方法簡介
6.1 非穩(wěn)態(tài)問題的差分方法
6.2 穩(wěn)態(tài)問題的差分方法
6.3 小結
第六章習題
第七章 變分方法
7.1 弱形式
7.2 半離散格式
7.3 Fourier方法
7.4 全離散格式與穩(wěn)定性分析
第七章習題
參考文獻