常微分方程

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出版者:高等教育出版社
作者:袁荣
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2012-4
价格:31.30元
装帧:
isbn号码:9787040342697
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
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具体描述

常微分方程,ISBN:9787040342697,作者:袁荣

《常微分方程》是一本旨在为读者提供深入理解常微分方程领域基础知识和经典方法的教材。本书结构清晰,内容详实,理论与实际相结合,力求使读者在掌握核心概念的同时,也能体会到微分方程在解决实际问题中的强大能力。 全书共分为若干章节,系统地介绍了常微分方程的各个重要方面。 第一部分:基础理论与基本解法 开篇,本书会首先引入“微分方程”这一核心概念,阐述其定义、由来以及在科学与工程领域中的普遍意义。紧接着,将详细讲解一阶常微分方程的各种类型及其解法。这包括但不限于: 变量可分离方程:介绍这类方程的结构特征,并给出一步步求解的系统方法。 齐次方程:讲解如何通过适当的变量代换,将齐次方程转化为变量可分离方程来求解。 线性方程:重点阐述一阶线性微分方程的通解结构,以及如何利用积分因子法等技巧求出特解。 全微分方程:讨论其判别条件,以及如何通过寻找积分因子将其转化为恰当方程。 伯努利方程:介绍其形式,并通过变量代换将其转化为线性方程进行求解。 在掌握了一阶方程的解法后,本书将顺理成章地转向高阶常微分方程。 二阶线性常微分方程:这是本书的重要组成部分。将详细讨论常系数线性齐次方程的解法,包括特征方程的根(实根、重根、复根)对应的解的表达式。同时,也会深入讲解常系数线性非齐次方程的解法,如待定系数法和常数变易法,这些方法是解决实际问题中的关键。 更高阶线性微分方程:在二阶方程的基础上,推广至更高阶的常系数线性齐次和非齐次方程的解法,让读者掌握其普遍规律。 第二部分:理论进阶与存在性 除了具体的求解方法,本书也十分重视理论的严谨性。 解的存在性与唯一性定理:这是微分方程理论的基石。本书将详细阐述皮卡-林德洛夫(Picard-Lindelöf)定理(或称局部存在唯一性定理),并辅以直观的几何解释,让读者理解为什么对于许多微分方程,其解是唯一存在的。 线性微分方程组:将微分方程的思想拓展到方程组的情形。重点介绍线性常系数微分方程组的解法,通常会利用矩阵指数或特征值和特征向量的方法来求解。 第三部分:特殊函数与应用 为了使内容更加丰富和贴近实际应用,本书还将介绍一些特殊的微分方程和与它们相关的特殊函数。 欧拉方程:介绍这类方程的结构特点,以及如何通过变量代换转化为常系数方程来求解。 傅里叶级数与拉普拉斯变换:介绍这些强大的数学工具在求解微分方程,特别是初值问题和边值问题中的应用。通过这些方法,可以简化许多复杂的求解过程。 一些具有物理或工程背景的典型微分方程:例如,可能涉及简谐振动、阻尼振动、电阻-电容电路、传热问题等,通过分析这些方程的来源和意义,让读者更深刻地理解微分方程的实际价值。 贯穿全书的特色 例题丰富,讲解细致:每介绍一种新的方程类型或解法,都会配有大量的例题,从易到难,逐步引导读者掌握。解题过程的每一步都会进行详细的说明,确保读者能够理解其背后的逻辑。 练习题设计合理:章节末尾的练习题不仅包含基础的计算题,还设计了一些理论性问题和应用题,旨在巩固所学知识,并启发读者进行更深入的思考。 数学符号与术语规范:书中严格遵循数学界通用的符号和术语,为读者打下扎实的数学基础。 适度的历史背景介绍:在适当的地方,会简要提及某些重要概念或方法的发现历史,增加阅读的趣味性。 本书的目标读者广泛,既适合作为高等院校数学、物理、工程等专业本科生的教材,也适合对常微分方程感兴趣的科研人员或工程师作为参考书。通过学习本书,读者将能够系统地掌握常微分方程的基本理论和常用解法,为进一步学习更高级的数学理论或解决复杂的工程问题奠定坚实的基础。

作者简介

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读后感

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我关注到这本书在理论深度上并没有停留在初级阶段,它对一些高级主题的讨论处理得非常到位。例如,在探讨稳定性和相图分析的部分,作者清晰地阐述了线性化方法的基本假设和局限性,并没有回避在非线性系统分析中可能出现的“混沌”边缘地带。对于奇异点附近的解的性质分析,书中引入了相平面分析法,并配有清晰的流线图示,将原本抽象的数学行为可视化了。这种对理论深层次的剖析,对于那些有志于将这些工具应用于实际控制理论或数值模拟领域的读者来说,提供了坚实的基础。它不仅仅是教会你如何解题,更重要的是让你理解这些解的物理意义和数学本质的联系,这正是区分一本优秀教材和普通参考书的关键所在。作者似乎深知读者需要的不仅仅是“术”,更是“道”。

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这本书的习题设计是其价值的又一亮点,它们的设计层次感非常分明,体现了作者对教学进度的精妙把控。开篇的练习大多集中在基础概念的巩固和直接套用公式的计算,主要目的是帮助读者建立对基本概念的直观认识。随着章节的深入,习题的难度也逐步攀升,开始引入了一些需要灵活运用多种定理组合、甚至需要进行一些巧妙变量替换的综合性问题。我特别欣赏那些“挑战性”习题,它们往往不是标准教科书上的套路题,而是需要读者跳出固有思维框架,尝试对模型进行修改或提出新的分析角度,这对于培养研究生的独立分析能力非常有益。而且,这本书的习题数量适中,既保证了足够的练习量,又避免了题海战术带来的疲劳感。如果能有一个配套的详尽解答手册,那就更完美了,即便没有,这些高质量的思考题本身也足以让人受益匪浅。

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作为一本需要长期使用的参考书,我非常看重它在现代计算工具结合方面的体现。这本书虽然根基深厚,立足于传统的解析解法,但它并未完全割裂与现代数值方法的联系。在某些难以解析求解的复杂系统中,作者会适当地插入一些关于数值解法的简要介绍,比如有限差分法或者龙格-库塔方法的应用背景,并指出何时应该借助计算软件的力量。虽然篇幅不长,但这种前瞻性的视野,提醒了我们在这个时代背景下,理论学习必须与计算实践相结合。阅读过程中,我几次萌生了将书中的例子输入到软件中进行验证或可视化操作的冲动,这说明本书成功地搭建了理论与实践之间的桥梁,激发了读者利用现代工具进一步探索的欲望,体现了教材与时俱进的专业态度。

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这本书的装帧设计真是令人眼前一亮,封面采用了那种低饱和度的深蓝色调,配上简洁的白色衬线字体,一股浓郁的学术气息扑面而来。内页的纸张质感相当不错,摸上去光滑细腻,长时间阅读眼睛也不会感到疲劳。初次翻开时,那种油墨散发出的淡淡清香,让人立刻沉浸到学习的氛围中。排版布局也十分考究,章节的划分清晰明了,关键公式和定理都用加粗或独立区块进行了强调,即便是初次接触这些复杂概念的读者,也能迅速抓住重点。装订方面,采用了高质量的线装,使得整本书可以完全平铺在桌面上,这对于需要对照公式和例题的读者来说简直是福音,翻页时也不会担心书页脱落。总的来说,从物理形态上看,这绝对是一本值得珍藏的工具书,能感受到出版方在细节上的用心,完全符合一本严肃学术著作应有的水准和品味,让人在阅读体验上就获得了极大的满足感。

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我花了周末的工夫,粗略地浏览了一下前几章的内容,感受到了作者在讲解思路上的独特匠心。他并没有采用那种堆砌公式、令人望而生畏的叙事方式,而是像一位经验丰富的老教授在娓娓道来。开篇部分对数学建模的引入非常自然,将抽象的微分方程与实际物理现象紧密结合起来,比如对振动和衰减过程的描述,一下子就激发了我探究背后的数学原理的兴趣。作者善于使用类比,将复杂的积分变换比喻成“信息的压缩与解压”,这种生动的语言极大地降低了理解的门槛。更值得称赞的是,每当引入一个新的求解方法时,作者总会附带一个详细的、可操作的步骤分解,并通过一个精心构造的例子进行演算,每一步的逻辑推导都严丝合缝,逻辑链条清晰可见,让人感觉自己是跟着作者一起“走”出来的,而不是被动地接收知识灌输。这种以引导为主的教学风格,对于希望真正理解而非死记硬背公式的自学者来说,无疑是极大的帮助。

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结论的堆砌

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导师编的书,讲解得很透彻

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我导师的书~~

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