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常微分方程(第四版)

“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

作者:
王高雄、周之铭、朱思铭、王寿松
定价:
39.80元
ISBN:
978-7-04-051465-0
版面字数:
370.000千字
开本:
16开
全书页数:
暂无
装帧形式:
平装
重点项目:
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
出版时间:
2020-07-20
读者对象:
高等教育
一级分类:
数学与统计学类
二级分类:
数学与统计学类专业核心课
三级分类:
常微分方程

本书是《常微分方程》的新修订本。考虑第三版出版逾十年,修订本需适应科学技术和教育的发展变化。由于目前高等院校中“常微分方程”课程教学时数的减少,要突出重点、精简教学内容,更多引导学生开阔视野。本次修订,将一些补充知识及适合优秀学生学习的较难内容放在附录中介绍;增加了“数字资源”,形成“纸质教材+数字资源”的新形态教材。

本书主要介绍常微分方程的基础理论和基本方法,包括:一阶常微分方程的初等解法,常微分方程的解的存在唯一性理论,高阶线性微分方程和线性微分方程组理论,高阶常系数线性微分方程和方程组求解方法,非线性常微分方程定性、稳定性和哈密顿系统,一阶线性偏微分方程基本理论及边值问题等。考虑到科学技术的迅猛发展,除传统内容外,适当补充奇解、数值解、孤立子与混沌和李群分析方法作为选学内容,使常微分方程理论更为完整。

本书可作为综合性大学和师范院校数学与应用数学专业、师范专科学校数学系常微分方程课程的教材,也可作为各高校数学模型课程的参考资料。

  • 前辅文
  • 第一章 绪论
    • §1.1 常微分方程模型
    • §1.2 常微分方程基本概念和学习常微分方程的重要性
      • 1.2.1 常微分方程基本概念
      • 1.2.2 学习常微分方程的重要性
      • 习题1.2
    • 本章学习要点
  • 第二章 一阶微分方程的初等解法
    • §2.1 变量分离方程与变量变换
      • 2.1.1 变量分离方程
      • 2.1.2 可化为变量分离方程的类型
      • 2.1.3 应用举例
      • 习题2.1
    • §2.2 线性微分方程与常数变易法
      • 习题2.2
    • §2.3 恰当微分方程与积分因子
      • 2.3.1 恰当微分方程
      • 2.3.2 积分因子
      • 习题2.3
    • §2.4 一阶隐式微分方程与参数表示
      • 2.4.1 可以解出y(或x)的方程
      • 2.4.2 不显含y(或x)的方程
      • 习题2.4
    • 本章学习要点
    • 总练习
  • 第三章 一阶微分方程的解的存在定理
    • §3.1 解的存在唯一性定理与逐步逼近法
      • 3.1.1 存在唯一性定理
      • 3.1.2 近似计算和误差估计
      • 习题3.1
    • §3.2 解的延拓和解对初值的连续性与可微性
      • 3.2.1 解的延拓
      • 3.2.2 解对初值的连续性与可微性
      • 习题3.2
    • *§3.3 奇解
      • 3.3.1 包络和奇解
      • 3.3.2 克莱罗微分方程
      • 习题3.3
    • *§3.4 数值解
      • 3.4.1 欧拉方法
      • 3.4.2 龙格-库塔方法
      • 习题3.4
    • 本章学习要点
  • 第四章 高阶微分方程
    • §4.1 线性微分方程的一般理论
      • 4.1.1 齐次线性微分方程的解的性质与结构
      • 4.1.2 非齐次线性微分方程与常数变易法
      • 习题4.1
    • §4.2 常系数线性微分方程的解法
      • 4.2.1 常系数齐次线性微分方程
      • 4.2.2 非齐次线性微分方程与比较系数法
      • 4.2.3 质点振动
      • 习题4.2
    • §4.3 高阶微分方程的降阶和幂级数解法
      • 4.3.1 可降阶的一些方程类型
      • 4.3.2 二阶线性微分方程的幂级数解法
      • *4.3.3 第二宇宙速度的计算
      • 习题4.3
    • 本章学习要点
  • 第五章 线性微分方程组
    • §5.1 线性微分方程组的一般理论
      • 5.1.1 齐次线性微分方程组
      • 5.1.2 非齐次线性微分方程组
      • 习题5.1
    • §5.2 常系数线性微分方程组
      • 5.2.1 基解矩阵exp At
      • 5.2.2 基解矩阵的计算公式
      • 习题5.2
    • §5.3 拉普拉斯变换
      • 5.3.1 微分方程的拉普拉斯变换法
      • 5.3.2 微分方程组的拉普拉斯变换法
      • 习题5.3
    • 本章学习要点
  • 第六章 非线性微分方程
    • §6.1 稳定性:李雅普诺夫稳定性与V函数
      • 6.1.1 李雅普诺夫稳定性
      • 6.1.2 按线性近似决定稳定性
      • 6.1.3 V函数方法(李雅普诺夫第二方法)
      • 习题6.1
    • §6.2 定性:奇点、极限环及平面图貌
      • 6.2.1 奇点
      • 6.2.2 极限环
      • 6.2.3 平面图貌
      • 习题6.2
    • *§6.3 哈密顿方程、孤立子和混沌
      • 6.3.1 哈密顿方程与完全可积性
      • 6.3.2 孤立子
      • 6.3.3 洛伦茨方程
      • 6.3.4 虫口模型和李-约克混沌定理
      • 习题6.3
    • 本章学习要点
  • 第七章 一阶线性偏微分方程
    • §7.1 首次积分和求解常微分方程组
      • 7.1.1 基本概念
      • 7.1.2 一阶线性偏微分方程与常微分方程组的关系
      • 7.1.3 利用首次积分求解常微分方程组
      • 习题7.1
    • §7.2 一阶线性偏微分方程的解法
      • 7.2.1 一阶齐次线性偏微分方程
      • 7.2.2 一阶拟线性偏微分方程
      • 习题7.2
    • §7.3 柯西问题
      • 7.3.1 一阶线性(拟线性)偏微分方程几何解释
      • 7.3.2 线性偏微分方程柯西问题
      • 习题7.3
    • *§7.4 李群分析与对称
      • 7.4.1 李变换群
      • 7.4.2 对称
      • 习题7.4
    • 本章学习要点
  • 第八章 边值问题
    • §8.1 边值问题的可解性和待定系数法
      • 8.1.1 边值问题的概念和可解性
      • 8.1.2 待定系数法
      • 习题8.1
    • §8.2 格林函数
      • 习题8.2
    • §8.3 本征值和本征函数
      • 8.3.1 本征值和本征函数
      • 8.3.2 自伴的本征值问题
      • 习题8.3
    • 本章学习要点
  • 附录A 常微分方程模型
    • A1 常微分方程模型
    • A2 平面图貌
  • 附录B 相关知识与补充说明
    • B1 雅可比矩阵与函数相关性
    • B2 解对初值的连续性和可微性
    • B3 常微分方程组解的存在唯一性
  • 附录C 数学软件在常微分方程中的应用
    • C1 计算机数学软件
    • C2 常微分方程计算机辅助分析计算
    • C3 开源数学软件Sagemath
  • 索引
  • 常微分方程发展和分支
  • 部分习题答案与提示
  • 参考文献

常微分方程数字课程与纸质教材一体化设计,紧密配合。数字课程提供常微分方程简史、应用实例、排疑解惑、部分习题答案与提示、拓展阅读等数字资源,充分运用多种形式媒体资源,丰富了知识的呈现形式,拓展了教材内容。在提升课程教学效果的同时,为学生学习提供思维与探索的空间。

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