偏微分方程(第3卷)

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出版者:世界图书出版公司
作者:M.E.Taylor
出品人:
页数:608
译者:
出版时间:1999-6
价格:78.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787506242547
丛书系列:
图书标签:
  • 偏微分方程7
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具体描述

Introduction 13 Function Space and Operator Theory for Nonlinear Analysis Introduction 1 Lp-Sobolev spaces 2 Sobolev imbedding theorems 3 Gagliardo-Nirenberg-Moser estimates 4 Tmdinger's inequalities 5 Singular integral operators on Lp 6 The spaces Hs,p 7 Lp-spectral theory of the Laplace operator 8 Holder spaces and Zygmund spaces 9 Pseudodifferential operators with nonregular symbols 10 Paradifferential operators 11 Young measures and fuzzy functions 12 Hardy spaces References.

  本书为英文版。

《偏微分方程(第3卷):理论与应用的前沿探索》 本书作为《偏微分方程》系列的第三卷,旨在深入探讨偏微分方程领域更深层次的理论、前沿方法及其在多元科学研究中的广泛应用。本卷聚焦于那些在经典理论基础上进一步发展的分析工具、数值技术以及新兴的研究方向,为读者呈现一幅全面而精深的偏微分方程知识图景。 核心理论与方法: 本卷将重点介绍以下几个关键的理论分支和研究方法: 非线性偏微分方程的解析方法: 随着科学研究的深入,越来越多的物理、工程和社会现象需要用非线性偏微分方程来描述。本书将详细阐述处理这类方程的先进解析技巧,例如摄动法(微扰法)、奇异摄动法、近似归一化方法、Adomian分解法、同伦分析方法等。我们将深入剖析这些方法的数学原理,并结合典型的非线性方程(如KdV方程、Burgers方程、非线性薛定谔方程等)展示其应用步骤与精度。读者将了解如何通过这些方法获得精确或近似的解析解,从而洞察方程的内在特性和行为。 渐近分析与奇点理论: 在许多实际问题中,解的行为可能在某些区域或参数下表现出显著的渐近特性,或者存在奇点。本卷将深入探讨渐近分析的技术,包括渐近展开、多尺度分析、奇点附近的局部分析等。我们将研究如何通过这些方法近似描述复杂的偏微分方程解在特定条件下的行为,例如在边界层附近的快速变化,或者在小参数扰动下的系统演化。奇点理论的介绍将帮助读者理解和分类方程解的奇异性,以及这些奇点如何影响方程的整体性质。 泛函分析在偏微分方程中的应用: 泛函分析为偏微分方程的研究提供了强大的理论框架。本卷将回顾并深化泛函分析的核心概念,如Sobolev空间、Banach空间、Hahn-Banach定理、Riesz表示定理等,并重点展示它们在证明偏微分方程解的存在性、唯一性和光滑性方面的关键作用。我们将介绍如Schauder不动点定理、Brouwer不动点定理等在偏微分方程理论中的具体应用。此外,我们还将触及更高级的泛函分析工具,如分布论、傅里叶分析与偏微分方程的联系,以及一些现代泛函分析技术在研究非线性问题中的威力。 现代数值方法与计算技术: 随着计算能力的飞速发展,数值方法成为解决复杂偏微分方程不可或缺的工具。本卷将详细介绍一系列先进的数值技术,包括: 谱方法(Spectral Methods): 阐述傅里叶谱方法、Chebyshev谱方法、Legendre谱方法等,分析其高精度收敛的原理,并展示其在求解光滑解问题中的优势。 有限元方法(Finite Element Methods - FEM)的深入探讨: 在前几卷的基础上,本卷将深入研究更复杂的有限元算法,如自适应网格技术、高阶有限元、混合有限元方法、间断有限元方法(DG-FEM)等。我们将讨论其理论基础、收敛性分析以及在复杂几何和边界条件下的适用性。 有限差分方法(Finite Difference Methods - FDM)的改进与高级应用: 介绍高阶有限差分格式、隐式方法、交错网格技术等,并探讨其在处理流体力学、传热等问题中的效率和稳定性。 边界元方法(Boundary Element Methods - BEM)与无网格方法(Meshless Methods): 介绍边界元方法在处理无界区域问题和电磁学、声学等问题中的优势,并探讨径向基函数方法(RBFs)、光滑粒子动力学(SPH)等无网格方法的原理与应用。 现代数值分析技术: 包括预条件子技术、迭代求解器(如GMRES, Conjugate Gradient)、多网格方法(Multigrid Methods)等,旨在提高大型线性系统的求解效率和数值方法的整体性能。 前沿研究方向与应用: 本卷还将紧密跟踪偏微分方程领域的最新研究动态,并展示其在各学科中的前沿应用: 随机偏微分方程(Stochastic Partial Differential Equations - SPDEs): 随着对系统内在随机性的认识不断加深,SPDEs在金融数学、物理学、生物学以及气候科学等领域扮演着越来越重要的角色。本卷将介绍SPDEs的基本理论,包括随机积分、随机微分、及其在描述扩散过程、波传播中的应用。我们将探讨分析和数值处理SPDEs的现代方法,如Itô公式、Girsanov定理、以及适用于SPDEs的数值模拟技术。 多尺度建模与分析: 许多科学现象涉及不同尺度的耦合,例如纳米材料的力学行为、气候模型中的大气与海洋相互作用。本卷将探讨如何利用偏微分方程进行多尺度建模,并介绍相关的分析和数值方法,如多尺度方法、均匀化方法(Homogenization)等,以捕捉不同尺度下的复杂耦合行为。 倒问题(Inverse Problems): 倒问题是根据观测数据推断未知参数或方程本身的问题,在医学成像(CT、MRI)、地球物理勘探、材料科学等领域具有极其重要的应用。本卷将介绍求解偏微分方程相关倒问题的基本框架,如Tikhonov正则化、L-curve方法、变分法等,并结合具体案例分析其挑战与解决方案。 与特定学科的深度结合: 流体力学: Navier-Stokes方程组的理论分析、湍流建模、计算流体力学(CFD)中的先进数值技术。 数学物理: 量子场论中的偏微分方程、弹性力学与塑性力学中的方程、热传导与扩散理论的深化。 生物医学工程: 细胞动力学模型、药物扩散模型、生物成像中的偏微分方程应用。 金融数学: Black-Scholes方程、随机微分方程在期权定价和风险管理中的应用。 学习目标: 通过学习本卷内容,读者将能够: 掌握处理非线性偏微分方程的先进解析技巧。 深入理解泛函分析在偏微分方程理论研究中的关键作用。 熟练运用多种现代数值方法解决复杂的偏微分方程问题,并理解其理论依据和适用范围。 了解偏微分方程在随机过程、多尺度建模、倒问题等前沿研究领域的新发展。 能够将偏微分方程的理论和方法应用于解决实际科学与工程问题。 本书适合于数学、物理、工程、计算机科学以及相关学科的高年级本科生、研究生以及从事相关研究的科研人员。通过系统学习本卷,读者将能够在其专业领域内更有效地运用偏微分方程这一强大的数学工具,并为进一步的深入研究打下坚实的基础。

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用户评价

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这本书的价值,远不止于其传递的知识本身。更重要的是,它在潜移默化中塑造了我的思维方式。在阅读过程中,我不仅仅是在学习偏微分方程的理论和方法,更是在学习如何进行严谨的逻辑推理,如何分析复杂的问题,以及如何将抽象的数学概念应用于解决实际问题。作者在书中展现出的那种对细节的极致追求,对逻辑的清晰把握,以及对数学之美的深刻理解,都深深地影响了我。我发现,在解决其他领域的难题时,我也会不自觉地运用从这本书中学习到的分析思路和解决问题的策略。这本书记载的不仅仅是数学知识,更是一种学习的方法,一种思考的哲学。它让我明白,学习不仅仅是记忆,更是理解、分析和应用。这本书,已经成为了我学习道路上不可或缺的“精神食粮”。

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我是一名初涉偏微分方程领域的学生,这本书对我来说,简直就是一份“及时雨”。在学习过程中,我经常会遇到一些概念上的困惑,或者在解题过程中遇到瓶颈。而这本书,总能在恰当的时候给我提供清晰的解答和启发。作者的讲解方式非常适合初学者,他循序渐进地引导,从最基本的情况开始,逐步引入更复杂的概念和技术。书中的例题设计得也非常经典,涵盖了各种类型的偏微分方程和不同的解题技巧,通过反复练习这些例题,我不仅掌握了具体的解题方法,更重要的是培养了分析和解决问题的能力。我记得有一次,我在学习某个特征方程的求解时遇到了困难,翻阅了许多其他资料都未能完全理解,直到我找到了这本书,其中一个关于特定边界条件的推导过程,瞬间就为我拨开了迷雾。这种“豁然开朗”的感觉,是在其他地方难以获得的。这本书让我对偏微分方程这门学科产生了浓厚的兴趣,也为我未来的深入学习打下了坚实的基础。

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这本书的阅读体验,可以用“酣畅淋漓”来形容。我一直对偏微分方程在物理学中的应用抱有浓厚的兴趣,这本书恰好满足了我这方面的需求。作者在书中巧妙地将抽象的数学理论与生动的物理现象相结合,让原本可能枯燥乏味的公式变得鲜活起来。我特别喜欢书中有大量的案例分析,通过这些实际问题的求解过程,我不仅能够巩固理论知识,更能深刻理解偏微分方程在解决复杂工程和科学难题时的强大威力。例如,在讨论某种特定方程的解法时,作者会引用一个关于桥梁结构稳定性的问题,详细阐述如何利用这个方程来预测桥梁在不同载荷下的形变,以及如何通过调整设计参数来确保桥梁的安全。这种将理论付诸实践的讲解方式,极大地增强了我学习的积极性和主动性。此外,书中对于不同数值方法的比较分析也让我受益匪浅。作者没有简单地介绍几种方法,而是深入探讨了它们各自的优缺点、适用范围以及在精度和计算效率上的权衡,这为我将来在实际应用中选择合适的方法提供了重要的参考依据。每当我遇到一个棘手的数学问题,这本书都会成为我解决问题的“秘密武器”,提供给我最直接、最有效的思路和方法。

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对于我这样一位在相关领域有一定基础的研究者来说,能够找到一本既有深度又不失趣味性的书籍是相当困难的。然而,这本书恰恰做到了这一点。作者在对偏微分方程的理论进行深入探讨的同时,并没有忽视其在实际应用中的重要性。书中有大量篇幅详细阐述了各种偏微分方程在不同学科领域的应用,例如流体力学、电磁学、量子力学等等,这让我对偏微分方程的认识不再局限于理论层面,而是能够将其与实际的物理现象和工程问题紧密联系起来。我特别欣赏书中对一些经典问题的求解分析,例如纳维-斯托克斯方程的简化形式,作者不仅给出了严谨的数学推导,还深入探讨了其在空气动力学中的应用,这让我对这些复杂的方程有了更直观的理解。这本书就像一位经验丰富的向导,带领我在偏微分方程的广阔天地中,发现那些隐藏的宝藏。

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这本书的内容编排堪称典范。作者在内容的组织上,始终以“循序渐进,由浅入深”为原则,从最基础的概念和定义出发,逐步引入更复杂的问题和解题方法。我尤其欣赏书中对于不同类型偏微分方程的分类和介绍,每一种类型都有其独特的性质和应用场景,作者都进行了细致的阐述。在学习过程中,我经常会遇到一些似是而非的概念,而这本书总能提供清晰的解释,帮助我辨别和理解。例如,在区分“柯西问题”和“初边值问题”时,作者通过具体的例子和数学推导,清晰地展示了它们之间的异同,让我对这两种问题的设定有了更深刻的认识。书中的例题和习题也紧密结合了理论内容,能够有效地帮助读者巩固所学知识,并且在解决问题的过程中,不断加深对理论的理解。这种教学方式,让我感觉自己不是在被动地接受知识,而是在主动地探索和学习。

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这本书最让我印象深刻的是其严谨的逻辑性和清晰的结构。作者在组织内容时,充分考虑到了读者的认知规律,将复杂的理论知识分解为易于理解的部分,并通过环环相扣的论证过程,引导读者逐步深入。我特别喜欢书中对于每个定理的证明,都是层层递进,逻辑严密,每一个假设和结论都经过了严谨的推导。这不仅仅是关于偏微分方程的知识,更是在传授一种严谨的数学思维方式。阅读过程中,我经常会停下来,反复咀嚼作者的每一个论证步骤,思考其中的逻辑关系,这不仅巩固了我对理论的理解,也极大地提升了我独立思考和分析问题的能力。书中的数学符号使用规范,公式推导清晰准确,没有出现任何令人困惑的笔误或逻辑漏洞。这种精益求精的态度,让我对这本书充满了敬意。它不仅是一本知识的载体,更是一门关于如何严谨思考的“艺术品”。

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我一直对数学的抽象性和严谨性感到着迷,而偏微分方程,作为数学皇冠上的明珠,更是吸引着我深入探索。这本书,无疑是我这段探索之旅中最有力的支撑。它不仅仅是一堆公式和定理的堆砌,更是一种智慧的启迪。作者在处理一些关键概念时,总是能够给出非常清晰的解释,并且辅以大量的插图和图表,帮助读者更好地理解。我记得在学习“拉普拉斯方程”的性质时,作者通过一个关于“稳态温度分布”的例子,形象地展示了拉普拉斯方程的物理意义,这让我对这个抽象的数学概念有了直观的认识。此外,书中对于一些解的存在性和唯一性的证明,也是严谨而精妙,让我领略到了数学的逻辑之美。每一次的阅读,都像是一次智力的冒险,充满了挑战和惊喜。

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这本书,说实话,一开始我拿到手的时候,内心是有些忐忑的。毕竟“偏微分方程”这个名字听起来就带着一丝冰冷和距离感,再加上“第3卷”的后缀,让我不禁回想起当初啃啃掰掰地啃那些枯燥公式的场景。但抱着对知识的渴望和对数学领域探索的好奇,我还是毅然决然地翻开了它。从翻开第一页开始,我便被一种严谨而又富有逻辑性的叙述方式所吸引。作者并非简单地罗列定理和推导,而是仿佛一位循循善诱的良师,带领我一步步地走进偏微分方程那深邃而迷人的世界。书中对于一些基本概念的阐述,力求做到清晰透彻,避免了那些晦涩难懂的术语堆砌,而是用通俗易懂的语言,辅以恰到好处的类比和图示,让我这个并非科班出身的读者也能快速地把握核心要义。例如,在介绍某些基本方程的物理背景时,作者并没有止步于数学符号的转换,而是深入浅出地剖析了这些方程在现实世界中的应用,比如热传导、波动传播等等,这让我感觉自己学习的不仅仅是抽象的数学理论,更是能够解释和改造世界的强大工具。整本书的编排也十分合理,章节之间的过渡自然流畅,知识点的引入层层递进,不会让人感到突兀或难以理解。我尤其欣赏作者在处理一些复杂证明时的严谨性,每一个步骤都经过了周密的考量,逻辑链条清晰可见,这不仅展现了作者深厚的学术功底,也为我提供了一个学习如何进行严谨数学思维的绝佳范本。翻阅过程中的每一次顿悟,都让我倍感欣喜,仿佛解锁了一个新的认知维度。

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在我的学习生涯中,遇到过不少关于数学的书籍,但真正能让我产生深刻共鸣并反复研读的,并不多。而这本书,无疑是其中翘楚。它不仅在知识的深度上令人信服,更在内容的呈现方式上独具匠心。作者善于运用生动的语言和恰当的类比,将抽象的数学概念变得具体可感。我印象特别深刻的是,在介绍某些泛函分析在偏微分方程中的应用时,作者并没有直接抛出复杂的定义和定理,而是通过一个关于“能量守恒”的物理场景来引入,这让我瞬间就理解了这些抽象概念的实际意义。此外,书中的习题设计也十分精妙,它们不仅是对所学知识的巩固,更是对学习能力的提升。许多习题都具有一定的挑战性,需要读者运用所学知识进行分析和创造,这极大地激发了我的学习热情和解决问题的能力。这本书不仅让我掌握了偏微分方程的知识,更重要的是,它教会了我如何去“思考”数学问题,如何去“欣赏”数学的美。

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作为一个在学术研究领域摸爬滚打多年的过来人,我深知一本高质量的专业书籍对于提升研究水平的重要性。这本书,无疑是我近年来遇到的最优秀的一本。它在内容的深度和广度上都达到了一个令人赞叹的水平,对于偏微分方程的各个重要分支都进行了详尽的论述,并且对前沿的研究动态也有所涉及。我尤其欣赏作者在推导过程中展现出的深刻洞察力,能够将看似复杂的数学结构揭示得如此清晰透彻。例如,在讨论某些非线性偏微分方程的解的性质时,作者不仅给出了严格的证明,还对这些性质的物理意义进行了深入的解读,让我能够从更宏观的层面理解问题的本质。书中的参考文献列表也十分详实,为我进一步深入研究提供了宝贵的线索。每次阅读这本书,我都能从中汲取新的灵感,拓展我的学术视野。它不仅仅是一本教科书,更像是我学术道路上的一个忠实伙伴,指引着我前进的方向。那些精妙的证明,那些深刻的见解,都如同智慧的火花,点燃了我探索未知的热情。

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