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目次
&1.1二階線性常係數常微分方程
&1.2積分學中的一些公式和技巧
&1.3傅裡葉(Fourier)級數
&1.4解析函數的極點及其留數
&1.5積分變換中幾個理論結果的證明
第二章方法的點評及習題的啟示與解答
&2.1一些典型方程和定解條件的推導
&2.2分離變量法
&2.3行波法與積分變換法
&2.4拉普拉斯方程的格林函數法
&2.5貝塞爾函數
&2.6勒讓德多項式
&2.7數學物理方程的近似解法
&2.8非線性偏微分方程
第三章複習題
.
書摘/試閱
2.7.1 內容的評述
對于一個定解問題,要想求出其準確解(或稱精確解)是很困難的,特別是從科學技術實際問題中建立的偏微分方程大多是非線性的,很少能求出精確解,這時就要利用近似方法。教材中講了兩個近似方法,一個是差分方法,另一個是變分方法。差分方法是偏微分方程中最基本、最常用的方法,對于差分方法讀者要注意三個問題:
第一,如何把一個偏微分方程的定解問題轉化成為一個差分問題。為此,要做兩件事,一是把微分方程化成差分方程,即把微分變成差分,二是把定解條件化成差分方程的定解條件。基本的做法就是用網格將求解的區域進行分割,然后列出解在網格各個結點上的值所滿足的方程及定解條件。需要指出的是,網格的分法不是唯一的,要依據問題的具體情況選用更加合適的網格。
第二,差分方程的求解。差分問題是一個代數方程組的求解問題,網格劃分越細,代數方程的個數就越多,求解就越困難,所以在解決實際問題時,讀者要學會選用合理的代數方程組的近似解法并使用電子計算機。
第三,要理解差分格式的收斂性并選用已經被證明了是收斂的差分格式。只有這樣才能保證由差分方程所得的解收斂于原定解問題的解。
雖然教材中已就以上三個問題的三類方程的定解問題作了講解,但比較簡略,讀者若想用差分方程解決實際問題,還需要閱讀專門著作。
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