rpd000002587 (1006612), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Свойства функций Бесселя, их ортогональность с весом. Корни функции Бесселя. Ряды Фурье-Бесселя. Функции Бесселя мнимого аргумента (модернизированные функции Бесселя).
2.2.3. Применение функций Бесселя к решению задач для многомерных уравнений теплопроводности. (АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Применение функций Бесселя к решению задач для многомерных уравнений теплопроводности.
Применение функции Бесселя к решению многомерных задач для уравнений малых колебаний.
2.2.4. Многочлены Лежандра, их свойства. Ряды по многочленам Лежандра. Присоединенные функции Лежандра, их ортогональность. Сферические и шаровые функции (АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Многочлены Лежандра, их свойства. Ряды по многочленам Лежандра. Присоединенные функции Лежандра, их ортогональность. Сферические и шаровые функции.
2.2.5. Применение многочленов Лежандра к решению многомерных задач для уравнения Лапласа (Пуассона) в сферических областях. (АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Применение многочленов Лежандра к решению многомерных задач для уравнения Лапласа (Пуассона) в сферических областях.
2.3.1. Интегральные преобразования Фурье и Лапласа. Их существование. Конечные интегральные преобразования. (АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Интегральные преобразования Фурье и Лапласа. Их существование. Конечные интегральные преобразования. Их применение к решению задач математической физики. Трансформанты Фурье и Лапласа.
2.3.2. Решение задач для уравнений параболического, эллиптического и гиперболическоготипов методами интегральных преобразований. (АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Решение задач для уравнений параболического и эллиптического типов методами интегральных преобразований. Решение задач для уравнений гиперболического типа методами интегральных преобразований.
-
Практические занятия
1.1.1. Классификация уравнений в частных производных 2-го порядка. (АЗ: 2, СРС: 4)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Классификация уравнений в частных производных 2-го порядка. Приведение к кано-ническому виду гиперболических, параболических и эллиптических дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка
1.2.1. Решение начально-краевых задач для уравнения теплопроводности (АЗ: 6, СРС: 6)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Решение начально-краевых задач для уравнения теплопроводности на отрезке. Метод разделения переменных Фурье для задач параболического типа в одномерном не-стационарном случае. Нахождение собственных значений и собственных функций дифференциального оператора. Задача Штурма-Лиувилля в случае краевых задач 1, 2 и 3 рода и со смешанными краевыми условиями. Решение начально-краевых задач с неоднородными краевыми условиями. Решение начально-краевых задач для неоднородного уравнения теплопроводности
1.2.2. Задачи для уравнения теплопроводности на прямой и на полупрямой. Функция Грина (АЗ: 2, СРС: 4)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Задачи для уравнения теплопроводности на прямой и на полупрямой. Функция Грина
1.3.1. Уравнение Лапласа и Пуассона. Постановка внутренних и внешних задач Дирихле и Неймана. Фундаментальные решения уравнения Лапласа. (АЗ: 4, СРС: 4)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Уравнение Лапласа и Пуассона. Постановка внутренних и внешних задач Дирихле и Неймана. Фундаментальные решения уравнения Лапласа в двумерных и трехмерных областях
1.3.2. Решение краевых задач для уравнений Лапласа и Пуассона методом разделения переменных в двумерных областях (АЗ: 4, СРС: 4)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Решение краевых задач для уравнений Лапласа и Пуассона методом разделения переменных в двумерных областях.
1.3.3. Решение задачи Дирихле для уравнений Лапласа и Пуассона методом функций Грина (АЗ: 2, СРС: 4)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Решение задачи Дирихле для уравнений Лапласа и Пуассона методом функций Грина
1.3.4. Решение краевых эллиптических и начально-краевых параболических задач в двумерных областях (АЗ: 4, СРС: 4)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Решение краевых эллиптических и начально-краевых параболических задач в двумерных областях.
1.3.5. Решение краевых задач для уравнений теплопроводности и Лапласа с граничными условиями 2-го и 3-го родов (АЗ: 2, СРС: 4)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Решение краевых задач для уравнений теплопроводности и Лапласа с граничными условиями 2-го и 3-го родов
2.1.1. Формула Даламбера. Решение задач для однородного волнового уравнения методом распространяющихся волн. Задачи на полупрямой. Метод продолжения (АЗ: 2, СРС: 2)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Формула Даламбера. Решение задач для однородного волнового уравнения методом распространяющихся волн. Задачи на полупрямой. Метод продолжения
2.1.2. Волновое уравнение. Постановка начально-краевых задач и задач Коши для волнового уравнения и их редукция. (АЗ: 4, СРС: 4)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Волновое уравнение. Постановка начально-краевых задач и задач Коши для волнового уравнения и их редукция. Решение задач Коши для волнового уравнения пред-ставлением в форме интеграла Фурье
2.1.3. Решение задач для уравнений малых колебаний в ограниченных областях метод разделения переменных. Полностью неоднородная задача, метод редукции. (АЗ: 4, СРС: 4)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Решение задач для уравнений малых колебаний в ограниченных областях метод разделения переменных. Полностью неоднородная задача, метод редукции.
2.1.4. Метод характеристик для одномерного уравнения гиперболического типа. Метод характеристик для гидро-газодинамической системы (системы уравнения Эйлера) (АЗ: 4, СРС: 4)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Метод характеристик для одномерного уравнения гиперболического типа. Метод характеристик для гидро-газодинамической системы (системы уравнения Эйлера).
2.2.1. Специальные функции, гамма-функция, функция Бесселя, сферические функции. (АЗ: 4, СРС: 4)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Специальные функции, гамма-функция, функция Бесселя, сферические функции.
2.2.2. Решение задач для волнового уравнения с использованием специальных функций (функций Бесселя и многочленов Лежандра) (АЗ: 4, СРС: 4)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Решение задач для волнового уравнения с использованием специальных функций (функций Бесселя и многочленов Лежандра)
2.3.1. Решение задач математической физики с помощью преобразований Лапласа и Фурье. (АЗ: 4, СРС: 4)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Решение задач математической физики с помощью преобразований Лапласа и Фурье.
-
Лабораторные работы
-
Типовые задания
Приложение 3
к рабочей программе дисциплины
«Уравнения математической физики »
Прикрепленные файлы
Программа курса-2011-2012.doc
Программа курса “Уравнения математической физики”
(5 семестр)
-
Классификация уравнений в частных производных 2-го порядка.
-
Вывод уравнения теплопроводности в пространстве.
-
Уравнение теплопроводности с одной пространственной переменной. Постановка задач для уравнений параболического типа.
-
Теорема существования решения первой краевой задачи для уравнения теплопроводности. Метод разделения переменных. Задача Штурма-Лиувилля, ортогональность собственных функций.
-
Принцип максимума для уравнения теплопроводности.
-
Теоремы единственности и устойчивости решения первой краевой задачи для уравнения теплопроводности, следствия из принципа максимума.
-
Теорема единственности решения общей краевой задачи для уравнения теплопроводности.
-
Теорема существования решения задачи Коши для уравнения теплопроводности. Фундаментальное решение уравнения теплопроводности.
-
Теорема единственности решения задачи Коши для уравнения теплопроводности.
-
Решение первой и второй краевой задачи для уравнения теплопроводности на полупрямой, метод продолжения.
-
Функция Грина в первой краевой задаче для уравнения теплопроводности.
-
Уравнения Лапласа и Пуассона в декартовых и криволинейных координатах. Постановка краевых задач. Фундаментальные решения уравнения Лапласа.
-
1-я формула Грина. 2-я формула Грина.
-
Основная интегральная формула Грина.
-
Свойства гармонических функций (свойства 1-3).
-
Принцип максимума для гармонических функций.
-
Единственность решения внутренней задачи Дирихле.
-
Устойчивость решения внутренней задачи Дирихле.
-
Единственность решения внешней задачи Дирихле в пространстве.
-
Единственность решения внешней задачи Дирихле на плоскости.
-
Внутренняя задача Неймана. Необходимое условие ее разрешимости.
-
Единственность решения внутренней задачи Неймана в пространстве.
-
Функция Грина для уравнения Лапласа.
-
Свойства функции Грина для уравнения Лапласа.
-
Потенциалы простого и двойного слоя.
-
Свойства потенциалов простого и двойного слоя. Потенциалы простого и двойного слоя на плоскости.
-
Выражения для потенциалов двойного слоя на плоскости. Потенциал с единичной плотностью.
-
Сведение внутренней задачи Дирихле к интегральному уравнению Фредгольма 2-го рода.
Программа курса “Уравнения математической физики”
(6 семестр)
-
Уравнения гиперболического типа. Вывод уравнений колебания струны.
-
Формула Даламбера.
-
Теорема существования и единственности решения задачи Коши для уравнения колебания струны. Характеристики гиперболического уравнения в частных производных 2-го порядка.
-
Задача для уравнения колебания струны на полупрямой. Метод продолжения для 1-ой и 2-ой краевых задач.
-
Метод разделения переменных для уравнения колебаний струны. Теорема существования решения.
-
Метод характеристик численного решения задачи Коши для квазилинейных гиперболических систем. Метод Массо. Применение к уравнениям движения гидрогазодинамических систем, уравнениям акустики.
-
Специальные функции, гамма-функция, ее свойства.
-
Функции Бесселя 1-го и 2-го рода, их свойства. Общее решение уравнения Бесселя. Ортогональность.
-
Разложение функция в ряд Фурье-Бесселя.
-
Модифицированные функции Бесселя.
-
Применение функции Бесселя к решению задач математической физики в цилиндрических областях.
-
Многочлены Лежандра, их свойства. Ряды по многочленам Лежандра, производящая функция.
-
Присоединенные функции Лежандра, их ортогональность и норма. Сферические и шаровые функции.
-
Решение задач математической физики в областях со сферической симметрией.
-
Интегральные преобразования Лапласа и Фурье.
-
Конечные интегральные преобразования, ядра конечных интегральных преобразований.
-
Применение интегральных преобразований в задачач для уравнений параболического типа.
-
Применение интегральных преобразований к задачам для уравнений эллиптического типа.
-
Применение интегральных преобразований к задачам для уравнений гиперболического типа.
Профессор Формалев В.Ф.
Перечень тем курсовой работы.doc
Перечень тем курсовой работы.
1. Тема: Решение линейных уравнений математической физики методом разделения переменных
Стандартная курсовая работа (35 вариантов) включает в себя решение 6-ти задач по темам: общее решение уравнения в частных производных первого порядка, приведение к каноническому типу уравнений второго порядка от двух переменных, решение методом разделения переменных задач для неоднородного волнового уравнения, неоднородного уравнения теплопроводности, задачи для уравнений Пуассона и Лапласа в кольце, секторе и в плоской области с прямолинейными границами (см. приложение).
2. Тема: Численные методы решения систем уравнений гиперболического типа