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XuetangX

微分方程(硕)

via XuetangX

Overview

本课程对微分方程(包括常微分方程和偏微分方程)基本理论及方法作简要的介绍,主要内容包括: 常微分方程的基本理论、定性分析和稳定性理论;偏微分方程的适定性理论(存在性、唯一性和解对已知数据的连续依赖性)、初边值问题和解析理论; 广义函数与Sobolev空间;泛函空间上的变分方法;三类经典偏微分方程基本理论;算子半群及其在偏微分方程中的应用等。

通过本课程中基本概念和基本定理的阐述和论证,
培养研究生的抽象思维与逻辑推理能力,提高研究生的数学素养。在重视数学论证的同时,强调数学概念的物理、力学等实际背景,培养研究生应用数学知识解决实际工程技术问题的能力,从而实现认知的飞跃。课程根据新时代下研究生的培养要求,跟踪相关领域的发展,力使学生在掌握基本理论与基本方法的同时,提高自主学习、知识应用和前沿探索的能力,以推动并深化微分方程与应用学科领域的交叉融合。

本课程具有一定的科研训练特点。教师在讲解过程中,会合理的引入相关的文献或者前沿的研究成果,与教材中讲解的理论与方法结合,以线上讨论的形式引导研究生自主学习与思考。同时布置一些思考题,鼓励学生运用所学方法解决问题,进而锻炼研究生的科研能力。



Syllabus

  • 第一章 常微分方程的稳定性和李雅普诺夫函数
    • 1.1 常微分方程的基本定理
    • 1.2 Lyapunov函数
    • 1.3 常微分方程的稳定性和吸引性
    • 1.4 线性系统稳定性的代数条件
    • 1.5 线性系统稳定性的几何判据
    • 1.6 多项式系统稳定的几何判据
    • 1.7 常系数线性系统Lyapunov函数的构造
  • 第二章 Lyapunov直接法的基本定理
    • 2.1 Lyapunov直接法的几何思想
    • 2.2 Lyapunov稳定性定理
    • 2.3 一致稳定性定理和一致渐近稳定性定理
    • 2.4 指数稳定性定理
    • 2.5 不稳定性定理
  • 第三章 Lyapunov直接法的拓广
    • 3.1 自治系统稳定性定理的推广
    • 3.2 Krasovaskii-Barabashin渐近稳定性定理
    • 3.3 Krasovaskii不稳定定理
    • 3.4 LaSalle不变原理
    • 3.5 比较原理
    • 3.6 系统的解的有界性
  • 第四章 广义函数与Sobolev空间
    • 4.1 广义函数的基本概念、基本空间
    • 4.2 广义函数及其运算
    • 4.3 Fourier变换
    • 4.4 Sobolev空间
    • 4.5嵌入定理和迹定理
  • 第五章 偏微分方程的一般理论
    • 5.1 偏微分方程的基本解
    • 5.2 偏微分方程的特征与分类
    • 5.3 Cauchy-Kowalevskaya定理
    • 5.4 Holmgren定理
  • 第六章 椭圆型方程
    • 6.1 椭圆型方程边值问题的广义解
    • 6.2 椭圆型方程边值问题的可解性
    • 6.3 解的正则性
  • 第七章 双曲型方程
    • 7.1 能量不等式、解的唯一性和稳定性
    • 7.2 Cauchy 问题解的存在性
    • 7.3 初边值问题解的存在性
    • 7.4 对称双曲组
  • 第八章 抛物型方程
    • 8.1 抛物型方程及其能量不等式
    • 8.2 算子半群方法与无穷小生成元
    • 8.3 算子半群方法的应用
  • 期末考试

    Taught by

    Nanjing University of Information Science & Technology

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