《數(shù)學(xué)物理方法》主要內(nèi)容包括復(fù)變函數(shù)及其應(yīng)用和數(shù)學(xué)物理方程兩大部分。為了教材的完整性，復(fù) 變函數(shù)部分的一般理論將做簡(jiǎn)單的介紹。該部分的重點(diǎn)將放在多值函數(shù)單值分枝的確定、留數(shù)理論及其應(yīng) 用、級(jí)數(shù)和含參數(shù)的積分所表示的函數(shù)及其性質(zhì)、積分變換等內(nèi)容上。數(shù)學(xué)物理方程部分將從基礎(chǔ)講起， 重點(diǎn)放在分離變量法及其相關(guān)的常微分方程特征值問(wèn)題和特殊函數(shù)、格林函數(shù)法、積分變換法等方面的內(nèi) 容。

     《數(shù)學(xué)物理方法》可作為具備一定數(shù)學(xué)分析、常微分方程、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)基礎(chǔ)的本科高年級(jí)學(xué) 生或工科研究生的教材。本書(shū)由羅躍生統(tǒng)稿。

《數(shù)學(xué)物理方法》作者羅躍生在數(shù)十年的“數(shù)學(xué)物理方法”教學(xué)過(guò)程中，感覺(jué)到本課程對(duì)于工科學(xué)生來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)起來(lái)會(huì)遇到許多困難，而本課程所介紹的方法在工程技術(shù)上卻有著重大的作用。為此我們希望將本書(shū)寫(xiě)出更便于工科學(xué)生掌握，并能運(yùn)用該課程所講述的方法解決實(shí)際問(wèn)題的特色。在積分變換及其應(yīng)用部分，本書(shū)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的例子向?qū)W生展示其使用價(jià)值。

第1章 復(fù)數(shù)的基本概念
1.1 復(fù)數(shù)及其運(yùn)算
1.1.1 復(fù)數(shù)的定義
1.1.2 實(shí)部和虛部
1.1.3 才目等
1.1.4 復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算
1.1.5 復(fù)數(shù)的共軛運(yùn)算
1.2 復(fù)數(shù)的幾何表示
1.2.1 復(fù)平面
1.2.2 復(fù)球面
1.2.3 無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)
1.3 復(fù)數(shù)的冪與方根
1.3.1 復(fù)數(shù)的乘積與商
1.3.2 復(fù)數(shù)的冪
1.3.3 復(fù)數(shù)的根

第1章  復(fù)數(shù)的基本概念

  1.1  復(fù)數(shù)及其運(yùn)算

    1.1.1  復(fù)數(shù)的定義

    1.1.2  實(shí)部和虛部

    1.1.3  才目等

    1.1.4  復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算

    1.1.5  復(fù)數(shù)的共軛運(yùn)算

  1.2  復(fù)數(shù)的幾何表示

    1.2.1  復(fù)平面

    1.2.2  復(fù)球面

    1.2.3  無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)

  1.3  復(fù)數(shù)的冪與方根

    1.3.1  復(fù)數(shù)的乘積與商

    1.3.2  復(fù)數(shù)的冪

    1.3.3  復(fù)數(shù)的根

  1.4  復(fù)數(shù)序列的極限

    1.4.1  復(fù)數(shù)的序列

    1.4.2  聚點(diǎn)與極限

    1.4.3  復(fù)數(shù)序列極限存在的充分必要條件——柯西判別法

    1.4.4  極限趨于無(wú)窮

第2章  解析函數(shù)

  2.1  復(fù)變函數(shù)

    2.1.1  區(qū)域

    2.1.2  復(fù)變函數(shù)的定義

    2.1.3  復(fù)變函數(shù)的極限

    2.1.4  復(fù)變函數(shù)的連續(xù)性

  2.2  復(fù)變函數(shù)的導(dǎo)數(shù)

    2.2.1  導(dǎo)數(shù)與微分

    2.2.2  可導(dǎo)的充分必要條件

    2.2.3  求導(dǎo)的運(yùn)算法則

  2.3  解析函數(shù)的定義和判定條件

    2.3.1  解析函數(shù)的定義

    2.3.2  函數(shù)解析的充分必要條件

    2.3.3  解析函數(shù)的運(yùn)算法則

  2.4  解析函數(shù)與調(diào)和函數(shù)的關(guān)系

    2.4.1  調(diào)和函數(shù)

    2.4.2  共軛調(diào)和函數(shù)

  2.5  單值初等函數(shù)

    2.5.1  幕函數(shù)

    2.5.2  指數(shù)函數(shù)

    2.5.3  三角函數(shù)和雙曲函數(shù)

第3章  多值函數(shù)及其單值分支

  3.1  對(duì)數(shù)函數(shù)ω=lnz

  3.2  冪函數(shù)ω=(z-α)α

  3.3  反三角函數(shù)和反雙曲函數(shù)

  3.4  多值函數(shù)的四則運(yùn)算

  3.5  多值函數(shù)的復(fù)合函數(shù)

第4章  復(fù)變函數(shù)的積分

  4.1  復(fù)變函數(shù)積分的概念

    4.1.1  復(fù)變函數(shù)積分的定義

    4.1.2  積分的計(jì)算

    4.1.3  復(fù)變函數(shù)積分的幾個(gè)基本性質(zhì)

  4.2  柯西積分定理

  4.3  不定積分

  4.4  柯西積分公式及其推論

第5章  復(fù)數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)和復(fù)變函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)

  5.1  復(fù)級(jí)數(shù)

    5.1.1  復(fù)數(shù)列

    5.1.2  復(fù)數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)

    5.1.3  復(fù)變函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)

  5.2  冪級(jí)數(shù)

    5.2.1  冪級(jí)數(shù)的斂散性質(zhì)

    5.2.2  冪級(jí)數(shù)∑cnzn收斂半徑的求法

    5.2.3  冪級(jí)數(shù)∑cnzn和的解析性

  5.3  解析函數(shù)的泰勒展開(kāi)

    5.3.1  泰勒定理

    5.3.2  一些初等函數(shù)的泰勒展開(kāi)式

  5.4  解析函數(shù)的洛朗展開(kāi)

    5.4.1  洛朗級(jí)數(shù)

    5.4.2  環(huán)形區(qū)域上解析函數(shù)的洛朗展開(kāi)

第6章  留數(shù)理論及其應(yīng)用

  6.1  孤立奇點(diǎn)

    6.1.1  奇點(diǎn)的分類

    6.1.2  零點(diǎn)與極點(diǎn)的關(guān)系

    6.1.3  解析函數(shù)在無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)的性質(zhì)

  6.2  留數(shù)定理

    6.2.1  留數(shù)的概念

    6.2.2  留數(shù)的求法

    6.2.3  在無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)處的留數(shù)

    6.2.4  留數(shù)定理

  6.3  用留數(shù)定理計(jì)算實(shí)積分

    6.3.1  (sinx，cosx)dZ型積分的計(jì)算

    6.3.2  f(x)dx型積分的計(jì)算

    6.3.3  含三角函數(shù)的無(wú)窮型積分的計(jì)算

  6.4  積分路線上有奇點(diǎn)類型積分的計(jì)算

  6.5  多值函數(shù)的積分

    6.5.1  含多值函數(shù)的無(wú)窮限反常積分

    6.5.2  含有兩個(gè)冪函數(shù)乘積的積分

    6.5.3  利用含有對(duì)數(shù)函數(shù)的被積函數(shù)求其他積分

  6.6  其他積分例子

第7章  含參變量的積分

  7.1  解析函數(shù)的定義域延拓

  7.2  含參變量的積分

  7.3  Γ函數(shù)

  7.4  B函數(shù)

第8章  傅里葉變換

  8.1  傅里葉積分公式

    8.1.1  傅里葉級(jí)數(shù)的三角形式

    8.1.2  傅里葉級(jí)數(shù)的復(fù)指數(shù)形式

    8.1.3  非周期函數(shù)的展開(kāi)問(wèn)題

  8.2  傅里葉變換

  8.3  單位脈沖函數(shù)——δ函數(shù)

    8.3.1  δ函數(shù)的定義

    8.3.2  廣義傅里葉變換

  8.4  傅里葉積分的性質(zhì)

  8.5  傅里葉變換的應(yīng)用

第9章  拉普拉斯變換

  9.1  拉普拉斯變換的概念

  9.2  拉普拉斯變換及其逆變換的定義

  9.3  拉普拉斯變換的存在定理

  9.4  周期函數(shù)的拉普拉斯變換

  9.5  關(guān)于拉普拉斯變換的積分下限問(wèn)題

  9.6  拉普拉斯變換的基本性質(zhì)

  9.7  象原函數(shù)的求法

  9.8  拉普拉斯變換的應(yīng)用

    9.8.1  解常系數(shù)線性微分方程的初值問(wèn)題

    9.8.2  求解常系數(shù)線性微分方程的邊值問(wèn)題

    9.8.3  解某些變系數(shù)線性微分方程

    9.8.4  求解某些積分方程、微分積分方程

    9.8.5  解常系數(shù)線性微分方程組

第10章  二階線性常微分方程的級(jí)數(shù)解法

  10.1  二階線性常微分方程的常點(diǎn)和奇點(diǎn)

  10.2  方程常點(diǎn)鄰域內(nèi)的解

  10.3  方程正則奇點(diǎn)鄰域內(nèi)的解

第11章  典型方程的推導(dǎo)及基本概念

  11.1  典型方程的導(dǎo)出

    11.1.1  弦的微小橫振動(dòng)方程

    11.1.2  在固體申的熱傳導(dǎo)方程

    11.1.3  拉普拉斯方程和泊松方程

  11.2  定解條件

    11.2.1  初始條件

    11.2.2  邊界條件

    11.2.3  定解問(wèn)題及其分類

    11.2.4  定解問(wèn)題的適定性

    11.2.5  疊加原理

第12章  行波法

  12.1  行波法

    12.1.1  弦振動(dòng)方程的達(dá)朗貝爾解法

    12.1.2  達(dá)朗貝爾公式的物理意義

    12.1.3  依賴區(qū)間、決定區(qū)域和影響區(qū)域

    12.1.4  有累積效應(yīng)與無(wú)累積效應(yīng)

    12.1.5  非齊次方程與齊次化原理

  12.2  延拓法求解半無(wú)限長(zhǎng)振動(dòng)問(wèn)題

    12.2.1  半無(wú)限長(zhǎng)弦的自由振動(dòng)問(wèn)題

    12.2.2  半無(wú)限長(zhǎng)弦的強(qiáng)迫振動(dòng)問(wèn)題

  12.3  高維波動(dòng)方程的初值問(wèn)題

    12.3.1  平均值法求解三維波動(dòng)方程初值問(wèn)題

    12.3.2  降維法

第13章  分離變量法

  13.1  有界弦的自由振動(dòng)

    13.1.1  分離變量法的求解過(guò)程

    13.1.2  關(guān)于求解過(guò)程的評(píng)注

    13.1.3  波動(dòng)方程的物理意義

  13.2  有限長(zhǎng)桿上的熱傳導(dǎo)問(wèn)題

    13.2.1  使用分離變量法求解第一類齊次邊界條件的定解問(wèn)題

    13.2.2  使用分離變量法求解其他類型的齊次邊界條件定解問(wèn)題

  13.3  非齊次方程的求解問(wèn)題

  13.4  非齊次邊界條件的處理

第14章  常微分方程的本特征值問(wèn)題

  14.1  二階線性常微分方程的本征值問(wèn)題

  14.2  斯特姆-劉維爾方程的本征值問(wèn)題

  14.3  兩類本征值問(wèn)題的相互轉(zhuǎn)化

第15章  亥姆霍茲方程在不同坐標(biāo)系下的表現(xiàn)形式

  15.1  拉普拉斯算子在不同坐標(biāo)系下的表現(xiàn)形式

  15.2  球坐標(biāo)系和柱坐標(biāo)系中亥姆霍茲方程的變數(shù)分離

  15.3  圓內(nèi)的狄里希累問(wèn)題

第16章  勒讓德多項(xiàng)式

  16.1  勒讓德方程的求解

  16.2  勒讓德多項(xiàng)式的生成函數(shù)和遞推公式

  16.3  勒讓德級(jí)數(shù)

  16.4  連帶的勒讓德多項(xiàng)式

第17章  貝塞爾函數(shù)

  17.1  貝塞爾方程及其求解

  17.2  貝塞爾函數(shù)

  17.3  貝塞爾函數(shù)的性質(zhì)

    17.3.1  母函數(shù)和積分表示

    17.3.2  微分關(guān)系和遞推公式

    17.3.3  半階函數(shù)

    17.3.4  貝塞爾函數(shù)的零點(diǎn)和衰減振蕩特性

  17.4  貝塞爾方程的固有值問(wèn)題

  17.5  貝塞爾函數(shù)的應(yīng)用

  17.6  球貝塞爾函數(shù)和變型(虛宗量)貝塞爾函數(shù)

第18章  格林函數(shù)

  18.1  亥姆霍茲方程的格林函數(shù)

  18.2  格林函數(shù)的性質(zhì)

  18.3  廣義格林函數(shù)

  18.4  全空間上的格林函數(shù)——基本解

  18.5  求特殊形狀區(qū)域內(nèi)格林函數(shù)的電像法

  18.6  含時(shí)間問(wèn)題的格林函數(shù)及其應(yīng)用

  18.7  格林函數(shù)的級(jí)數(shù)解法

第19章  求解微分方程定解問(wèn)題積分變換法的普遍原理

  19.1  基本原理

  19.2  一些積分變換的例子

參考文獻(xiàn)