偏微分方程

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出版者:北京师范大学出版社
作者:保继光
出品人:
页数:269
译者:
出版时间:2011-9
价格:26.00元
装帧:
isbn号码:9787303133611
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
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具体描述

《偏微分方程》介绍偏微分方程中典型方程的物理背景、主要解法及有关适定性的基本结论。初步介绍能量积分、积分变换、先验估计、变分法与广义解等重要概念。全书的论证及计算完整,难易层次分明,力求简明易读,《偏微分方程》可用于普通高等学校教材,也可用作自学读本。读者具有数学分析、常微分方程知识就可学习《偏微分方程》,略去选讲的材料,57课时可以基本讲完全书。

《偏微分方程》:一部引领思想探索的宏大史诗 这并非一本寻常的读物,它是一场关于宇宙运作规律的深度潜入,一次对事物本质的精妙描摹。想象一下,宇宙并非由离散的点构成,而是由连续的、相互关联的量所编织。从微观粒子的涌动到宏观宇宙的演化,从流体的动态到热量的传递,这一切的背后,都潜藏着一套精妙的数学语言——偏微分方程。 本书将带领您踏上一段令人着迷的旅程,去理解那些描述变化、探索关联的方程。它们是数学家们手中绘制世界运转机制的画笔,是物理学家们解读自然奥秘的钥匙,更是工程师们构建未来蓝图的基石。您将在这里遇见那些描绘着空间和时间中任意变化的函数,它们如同生命的脉搏,捕捉着瞬息万变的动态。 在这本书中,您不会找到具体的科学定理的罗列,不会看到计算公式的堆砌,更不会有对某个特定领域知识的直接传授。相反,它呈现的是一种更广阔的视野,一种关于“如何思考”的启示。您将感受到的是一种思维的拓展,一种对复杂系统内在逻辑的洞察。 想象一下,您正站在一个巨大的、由无数相互作用的元素构成的网络面前。每个元素都在以自己的方式发生着变化,而这些变化又深刻地影响着周围的一切。偏微分方程,就是理解这个复杂网络如何运作的语言。它们描绘了信号如何传播,能量如何转移,物质如何扩散。从您指尖划过屏幕的流畅滑动,到天气预报中那难以捉摸的云层变化,再到深邃宇宙中星系的旋转,偏微分方程无处不在,它们是理解这一切的潜在驱动力。 本书将通过引入一系列概念,让您体会到这些方程的强大之处。您将了解到,如何通过观察事物的局部变化来推断整体的规律。您将认识到,许多看似迥异的自然现象,其实可以用相似的数学框架来描述。这是一种跨越学科界限的智慧,是一种对普遍规律的追求。 您将在此书中探索那些方程背后蕴含的哲学思考。它们挑战我们对“因果”的理解,让我们思考“状态”与“演化”之间的微妙关系。它们促使我们跳出简单的线性思维,去拥抱那些非线性的、充满不确定性的世界。 这本书的魅力在于,它不是知识的灌输,而是思想的启迪。它不是为了教会您如何解一道具体的题目,而是为了打开您对世界的新视角。您将在这里体验到数学的优雅与力量,感受到逻辑的严谨与创造力。 准备好迎接一场智识的冒险吧。这是一次深入理解我们所处世界的绝佳机会,一次对事物本质的深层探索。在这本书的引导下,您将学会如何用一种更深刻、更精妙的方式去观察和理解周围的一切。这不仅仅是一本书,更是一扇通往全新认知世界的大门,等待着您去开启。

作者简介

目录信息

第1章 引言/1
1.1 偏微分方程的定义与典型实例
1.2 偏微分方程的发展历史
1.3 偏微分方程的研究方法
1.4 偏微分方程的基本概念
1.5 各章节内容简介
习题1
第2章 方程的导出、分类与化筒/15
2.1 波动方程的导出及其定解问题
2.1.1 弦振动方程及其定解问题
2.1.2 膜振动方程及其定解问题
2.2 热传导方程的导出及其定解问题
2.3 位势方程及其定解问题
2.4 定解问题的适定性
2.5 二元二阶线性偏微分方程的分类与化简
2.6 多元二阶线性偏微分方程的分类与化简
习题2
第3章 双曲型方程/35
3.1 解一维波动方程的达朗贝尔法
3.1.1 无界弦的自由振动方程
3.1.2 半无界弦的自由振动方程
3.1.3 弦强迫振动方程
3.2 解高维波动方程的球面平均法
3.2.1 高维波动方程的哥西问题
3.2.2 依赖区域、决定区域和影响区域
3.3 解波动方程混合问题的分离变量法
3.3.1 具狄利克雷边界条件的弦自由振动方程的混合问题
3.3.2 具诺伊曼边界条件的弦自由振动方程的混合问题
3.3.3 非齐次问题的解法
3.3.4 高维波动方程的混合问题
3.4 波动方程解的唯一性和稳定性
3.4.1 能量积分与混合问题解的唯一性和稳定性
3.4.2 哥西问题解的唯一性和稳定性
3.5 例题与方法选讲
3.5.1 具罗宾边界条件的弦自由振动方程的混合问题
3.5.2 圆域上弦自由振动方程混合问题与贝塞尔函数
3.5.3 特征线法
3.5.4 广义哥西问题
习题3
第4章 抛物型方程/104
4.1 傅里叶积分变换
4.1.1 傅里叶积分公式与傅里叶积分变换
4.1.2 傅里叶积分变换的性质
4.1.3 举例
……
第5章 椭圆型方程/153
第6章 一阶偏微分方程与哥西-柯瓦列夫斯卡娅定理/213
第7章 变分原理与偏微分方程的广义解/250
参考文献/266
索引/267
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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在接触这本书之前,我对偏微分方程的理解仅仅停留在几个经典的方程名称上。这本书彻底颠覆了我之前的认知,它以一种极为系统和深入的方式,带领我一步步走进这个迷人的数学世界。作者的文字功底十分深厚,他能够用简洁而精确的语言,阐释复杂的数学理论。书中的内容设计充满了智慧,不仅仅是理论的讲解,更注重于培养读者的数学思维和解决问题的能力。我特别喜欢书中对于不同方程的“物理背景”的介绍,例如,在讲解流体动力学方程组时,作者会从牛顿第二定律和质量守恒定律出发,层层递进地推导出方程,让我能够深刻理解数学模型与物理规律的内在联系。书中的例题设计也非常有梯度,从入门级的计算题,到需要深入分析才能解决的综合题,都能够有效地锻炼我的解题能力。我尤其欣赏书中对“特征线法”的详细介绍,这是一种非常直观且强大的求解一阶偏微分方程的方法,让我对这类问题有了全新的认识。

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我一直对科学领域中那些能够解释自然现象的数学工具充满好奇,而偏微分方程无疑是其中的佼佼者。这本书恰好满足了我对这门学科的求知欲,而且远远超出了我的预期。作者在介绍方程的由来和发展史时,引用了许多历史性的文献和人物故事,这使得学习过程充满了人文色彩,让我了解到这些精妙的数学理论是如何在解决实际问题的过程中逐步形成的。书中的例子选择非常贴合实际应用,涵盖了物理学、工程学、甚至生物学中的许多重要问题。比如,关于波动方程的讨论,作者不仅展示了如何用数学来描述声波和光波的传播,还拓展到了更广泛的领域,让我看到偏微分方程在现代科技中的广泛应用。此外,书中的图表绘制得非常清晰美观,对于理解一些高维空间的几何概念非常有帮助,这对于像我这样更偏向于直观理解的学习者来说,简直是福音。每一次翻阅,都能在书中找到新的启发,无论是对某个定理的深入理解,还是对某个应用场景的全新认识。这本书就像一位博学的老师,不仅传授知识,更重要的是教会我如何思考,如何用数学的语言去观察和理解世界。

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这本书的封面设计就足够吸引我了,那种深邃的蓝色,点缀着复杂的数学符号,仿佛预示着一场智力探险的开始。翻开第一页,扑面而来的是严谨又不失趣味的文字,作者的叙述风格非常独特,像一位经验丰富的向导,娓娓道来一个又一个关于偏微分方程的奥秘。我尤其欣赏的是,书中不仅仅是罗列公式和定理,更重要的是它深入浅出地阐释了这些抽象概念背后的物理意义和几何直观。例如,在讲解热传导方程时,作者通过生动的例子,让我仿佛能亲眼看到热量是如何在物体中扩散的,感受到了数学模型与现实世界的紧密联系。每一个章节的过渡都十分自然,前后呼应,使得整个学习过程既有条理又充满了探索的乐趣。我发现,作者在问题的设置上也非常巧妙,既有基础的练习,巩固对基本概念的理解,也有一些更具挑战性的题目,激发我的思考能力。即便是在阅读过程中遇到一些稍显晦涩的段落,作者也总能巧妙地通过类比、图示或者引入一些历史故事来帮助我理解,让我觉得学习偏微分方程不再是一件枯燥乏味的事情,而是一次智识上的享受。我迫不及待地想要深入探索这本书的每一个角落,去发现更多隐藏在数学符号背后的精彩世界。

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老实说,在拿到这本书之前,我对偏微分方程的印象是“高深莫测”,总觉得那是少数数学天才才能驾驭的领域。然而,这本书彻底改变了我的看法。作者的写作风格有一种独特的魅力,他能够将非常抽象和复杂的数学概念,用一种清晰、逻辑性强且容易理解的方式呈现出来。书中对于各种偏微分方程的分类、性质以及求解方法的介绍,都显得非常有条理。让我印象深刻的是,作者在讲解求解方法时,不仅仅是罗列步骤,还会详细解释每一步的原理和思想,以及为什么这种方法是有效的。这种深入的讲解,让我不仅仅是学会了“怎么做”,更重要的是理解了“为什么这样做”。书中的习题设计也非常考究,从基础的代数运算到对概念的深刻理解,再到初步的应用分析,循序渐进,让我能够逐步建立起对偏微分方程的信心。我尤其喜欢书中的一些“思考题”,它们往往能引导我从不同的角度去审视问题,培养我独立解决问题的能力。这本书让我明白,学习偏微分方程并非不可能,关键在于找到正确的学习方法和路径,而这本书无疑为我指明了方向。

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我一直在寻找一本能够真正让我领会偏微分方程精髓的书,而这本书无疑是我找到的理想之选。作者的叙述风格非常具有感染力,他仿佛是一位经验丰富的导游,带领我穿梭于数学理论的幽深小径。书中对各种重要偏微分方程的推导过程,都充满了逻辑的严谨性和思想的深度。让我印象深刻的是,作者在讲解泊松方程时,不仅给出了多种求解方法,还深入分析了每种方法的适用条件和局限性,这对于我理解数学方法的灵活性和普适性非常有帮助。书中的配图也相当出色,那些高质量的示意图,将抽象的数学概念可视化,极大地降低了理解门槛。我特别喜欢书中关于“能量方法”的讨论,这种从能量守恒角度出发的证明方法,充分展现了数学分析的深刻内涵。这本书让我对偏微分方程的认识,不再是停留在解题技巧层面,而是上升到了对数学思想和物理规律的深刻理解。

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这本书简直是我学习偏微分方程的“宝藏”。作者在构建知识体系上有着非凡的才华,他将看似零散的知识点,巧妙地编织成一张逻辑严密的网。让我印象深刻的是,书中在引入新的概念时,总是会先回顾相关的基础知识,确保读者不会感到突兀。例如,在讲解柯西-柯瓦列夫斯卡娅定理时,作者先详细回顾了常微分方程中的存在唯一性定理,并在此基础上阐述了偏微分方程的推广,这种循序渐进的方式让我能够轻松地接受新的知识。书中的示例也十分丰富,从经典的二阶方程如弦振动方程、热传导方程、拉普拉斯方程,到一些更具挑战性的非线性方程,都得到了详尽的介绍和分析。作者在求解过程中,不仅仅是给出结果,更注重对每一步推理过程的严谨性验证,让我能够真正理解数学的严谨之美。我特别欣赏书中对傅里叶级数和傅里叶变换在求解偏微分方程中的应用的阐述,这让我看到了不同数学工具之间的奇妙联系。

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在我翻阅这本书之前,偏微分方程对我来说,就像一个遥不可及的数学象牙塔。但这本书的出现,就像是一座坚实的桥梁,将我引向了那片知识的海洋。作者的笔触细腻而富有洞察力,他善于挖掘数学公式背后蕴含的物理直觉,并将之清晰地呈现给读者。在讲解拉普拉斯方程时,作者通过类比电势和引力势,生动地描绘了它在静电学和引力场中的应用,让我瞬间对这个抽象的方程产生了具象化的理解。书中的图示更是功不可没,那些精美的插图,将复杂的三维空间解可视化,让我能够直观地把握方程的性态。更难能可贵的是,作者在介绍不同的求解方法时,会详细分析各种方法的优缺点以及适用范围,这对于我选择合适的工具解决实际问题至关重要。我特别喜欢书中关于“边值问题”的讨论,它不仅仅是数学上的定义,更是对现实世界边界条件的模拟,让我看到了数学与物理世界的深度融合。每一次的阅读,都像是一次思维的拓展,让我对世界的认识又上了一个新的台阶。

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我曾尝试阅读过其他关于偏微分方程的书籍,但总是因为概念过于抽象或者讲解过于枯燥而半途而废。直到我遇到这本书,我才真正体会到学习一门复杂学科的乐趣。作者在叙述上有一种温和而坚定的力量,他不会急于求成,而是耐心地引导读者一步步深入。书中的例子选取非常巧妙,从最基础的物理现象,如物体冷却或弹簧振动,到更复杂的流体动力学问题,都得到了恰当的数学模型描述。我特别欣赏书中关于数值解法的介绍,作者详细讲解了有限差分法、有限元法等常用方法的原理和实现,并提供了相应的算法伪代码,这对于我将理论知识应用于实际计算非常有帮助。读这本书的过程,就像是在进行一场精神的跋涉,每一次克服一个难点,都会获得一种成就感,让我对这个学科更加着迷。作者的语言充满了智慧和洞察力,让我觉得他不仅仅是在传授知识,更是在分享他对数学的热爱和对世界运行规律的深刻理解。

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这本书带给我的惊喜,远远超出了我最初的期待。作者的写作方式非常独特,他能够将艰深晦涩的数学理论,用一种生动有趣的方式呈现出来,让我每次阅读都充满了期待。书中对一些经典偏微分方程的讲解,都充满了原创性的见解。我尤其欣赏书中关于“非线性偏微分方程”的介绍,作者并没有回避其复杂性,而是巧妙地引导读者去理解其独特的行为和研究方法。书中的案例分析也十分精彩,涉及了诸如天气预报、金融建模等多个领域,让我看到了偏微分方程在现代社会中的广泛应用价值。我特别喜欢书中对“奇点理论”的初步介绍,它打开了我对数学分析更深层次的认知。这本书让我觉得,学习偏微分方程不仅仅是掌握一种工具,更是一种思维方式的训练,一种对世界运行规律的探索。

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我一直认为,好的数学书籍不仅仅是传授知识,更重要的是激发读者的学习热情。而这本书,恰恰做到了这一点。作者的文字充满了魅力,他能够用最简洁的语言,阐释最深刻的数学思想。书中对各种偏微分方程的分类、性质和求解方法的介绍,都显得井井有条,逻辑清晰。让我印象深刻的是,作者在讲解“守恒律”在偏微分方程中的应用时,不仅给出了数学上的推导,还联系了物理学中的守恒概念,让我能够从多个维度去理解。书中的例题也设计得非常巧妙,能够有效地巩固所学的知识,并引导读者进行更深入的思考。我特别喜欢书中关于“稳定性分析”的章节,它揭示了偏微分方程解的行为特性,对于理解动态系统至关重要。这本书让我觉得,偏微分方程的学习是一场美妙的智慧之旅,而这本书就是我最好的向导。

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