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数学物理方法(四)——分离变量法
第13次开课
开课时间: 2025年02月28日 ~ 2025年06月30日
学时安排: 3-5小时每周
进行至第5周,共18周 已有 134 人参加
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课程评价(2509)
spContent=北京大学数学物理方法课程2020年被认定为首批国家级线下一流本科课程,2023年被认定为第二批国家级线上一流本科课程。 本学期本课程中北京大学吴崇试教授2020年到2021年期间为MOOC专门重新拍摄的高清视频和2007年吴崇试教授为北京大学本科生上课的课堂实录视频同时共存,同学们可根据自己的喜好选择。如果因此给同学带来不便,望谅解。欢迎吐槽!新视频和老视频在文件名称上作了标记。 由于本课程难度大练习多,因此北京大学长达一学年的两门课《数学物理方法(上)》和《数学物理方法(下)》的课程内容被拆分成多个模块。
北京大学数学物理方法课程2020年被认定为首批国家级线下一流本科课程,2023年被认定为第二批国家级线上一流本科课程。 本学期本课程中北京大学吴崇试教授2020年到2021年期间为MOOC专门重新拍摄的高清视频和2007年吴崇试教授为北京大学本科生上课的课堂实录视频同时共存,同学们可根据自己的喜好选择。如果因此给同学带来不便,望谅解。欢迎吐槽!新视频和老视频在文件名称上作了标记。 由于本课程难度大练习多,因此北京大学长达一学年的两门课《数学物理方法(上)》和《数学物理方法(下)》的课程内容被拆分成多个模块。
—— 课程团队
课程概述

数学物理方法(四)——分离变量法”是北京大学“数学物理方法(下)”课程中的一部分,介绍求解偏微分方程定解问题的常用方法——分离变量法以及Sturm-Liouvill型方程的本征值问题。学习本课程之前,要求同学们已经完成力学、高等数学和线性代数的学习,熟练掌握质点的受力分析,能够将微积分知识运用于力学问题,会求解二阶线性常微分方程,了解线性空间的概念。

课程大纲

偏微分方程的建立

第01课时 波动方程

第02课时 热传导方程和稳定问题

偏微分方程定解问题

第03课时 定解条件

第04课时 定解问题的适定性

老课件:数学物理方程和定解条件的课件

偏微分方程及定解条件单元测验

线性偏微分方程的解

第05课时 线性偏微分方程的解

行波法

第06课时 行波法

分离变量法——“齐次方程+齐次边条件”

第07课时 分离变量法——“齐次方程+齐次边条件”的解题步骤

第08课时 分离变量法——本征函数的正交性与定系数

第09课时 分离变量法——“齐次方程+齐次边条件”型的稳定问题

分离变量法——“非齐次方程+齐次边条件”

第10课时 分离变量法——非齐次方程之找特解

第11课时 分离变量法——按相应齐次方程本征函数展开的方法解“非齐次方程+齐次边条件”

第12课时 分离变量法——“非齐次方程+齐次边条件”型的稳定问题

分离变量法——非齐次边条件

第13课时 分离变量法——非齐次边界条件

老课件05 分离变量法课件

函数空间的初步知识

第14课时 函数空间

分离变量法的理论基础

第16课时 自伴算符的本征值问题

第17课时 从 Sturm-Liouville型方程的本征值问题看分离变量法

老课件 Sturm-Liouville型方程的本征值问题

Sturm-Liouville型方程的本征值问题单元测验

预备知识

高等数学

线性代数

力学

热学

数学物理方法(一)——复变函数的微积分

数学物理方法(二)——无穷级数

数学物理方法(三)——解析函数的应用

参考资料

“101计划核心教材” 物理学领域 《数学物理方法》,吴崇试,高春媛编著,北京大学出版社,2024

《数学物理方法习题指导(第二版)》,吴崇试编著,北京大学出版社,2020

《数学物理方法习题集》,武仁,北京大学出版社,1995

《数学物理方法题解》,吴崇试,高等教育出版社,2023

北京大学
10 位授课老师
吴崇试

吴崇试

教授

马伯强

马伯强

教授

高春媛

高春媛

副教授

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