数学物理方法 7 数学物理方程的定解问题
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《数学物理方法》课程考试大纲一、课程说明:本课程是物理学专业的一门重要基础课程,它是继高等数学后的一门数学基础课程。
本课程的教学目的是:(1) 掌握复变函数、数学物理方程、特殊函数的基本概念、基本原理、基本解题计算方法;(2) 掌握把物理问题归结成数学问题的方法,以及对数学结果做出物理解释。
为今后学习电动力学、量子力学和统计物理等理论物理课程打下必要的数学基础。
本课程的重点是解析函数、留数定理、傅里叶变换、数学物理方程、分离变数法、傅里叶级数法、本征值问题等。
本课程的难点是把物理问题归结成数学问题,以及各种数学物理方程的求解。
二、参考教材:必读书:《数学物理方法》,梁昆淼编,高等教育出版社,1998年6月第3版。
参考书:《数学物理方法》,汪德新编,科学出版社,2006年8月第3版;《数学物理方法》,赵蕙芬、陆全康编,高等教育出版社,2003年8月第2版。
三、考试要点:第一章复变函数(一)考核知识点1、复数及复数的运算2、复变函数及其导数3、解析函数的定义、柯西-黎曼条件(二)考核要求1、掌握复数三种形式的转换。
2、掌握复变函数的导数和解析等基本概念,并掌握判断导数是否存在和函数是否解析的方法。
3、了解解析函数与调和函数的关系,并能从已知调和函数u或v,求解析函数ivu 。
第二章复变函数的积分(一)考核知识点1、复变函数积分的运算2、柯西定理(二)考核要求1、理解单通区域和复通区域的柯西定理,并能用它们来计算复变函数的积分。
2、掌握应用原函数法计算积分。
3、掌握柯西公式计算积分。
第三章幂级数展开(一)考核知识点1、幂级数的收敛半径2、解析函数的泰勒展开3、解析函数的洛朗展开(二)考核要求1、理解幂级数收敛圆的性质。
2、掌握把解析函数展开成泰勒级数的方法。
3、掌握把环域中的解析函数展开成洛朗级数的方法。
4、理解孤立奇点的分类及其类型判断。
第四章留数定理(一)考核知识点1、留数的计算2、留数定理3、利用留数定理计算实变函数定积分(二)考核要求1、掌握留数定理和留数计算方法。
《数学物理方法》课程考试大纲一、课程说明:本课程是物理学专业的一门重要基础课程,它是继高等数学后的一门数学基础课程。
本课程的教学目的是:(1) 掌握复变函数、数学物理方程、特殊函数的基本概念、基本原理、基本解题计算方法;(2) 掌握把物理问题归结成数学问题的方法,以及对数学结果做出物理解释。
为今后学习电动力学、量子力学和统计物理等理论物理课程打下必要的数学基础。
本课程的重点是解析函数、留数定理、傅里叶变换、数学物理方程、分离变数法、傅里叶级数法、本征值问题等。
本课程的难点是把物理问题归结成数学问题,以及各种数学物理方程的求解。
二、参考教材:必读书:《数学物理方法》,梁昆淼编,高等教育出版社,1998年6月第3版。
参考书:《数学物理方法》,汪德新编,科学出版社,2006年8月第3版;《数学物理方法》,赵蕙芬、陆全康编,高等教育出版社,2003年8月第2版。
三、考试要点:第一章复变函数(一)考核知识点1、复数及复数的运算2、复变函数及其导数3、解析函数的定义、柯西-黎曼条件(二)考核要求1、掌握复数三种形式的转换。
2、掌握复变函数的导数和解析等基本概念,并掌握判断导数是否存在和函数是否解析的方法。
u 。
3、了解解析函数与调和函数的关系,并能从已知调和函数u或v,求解析函数iv第二章复变函数的积分(一)考核知识点1、复变函数积分的运算2、柯西定理(二)考核要求1、理解单通区域和复通区域的柯西定理,并能用它们来计算复变函数的积分。
2、掌握应用原函数法计算积分。
3、掌握柯西公式计算积分。
第三章幂级数展开(一)考核知识点1、幂级数的收敛半径2、解析函数的泰勒展开3、解析函数的洛朗展开(二)考核要求1、理解幂级数收敛圆的性质。
2、掌握把解析函数展开成泰勒级数的方法。
3、掌握把环域中的解析函数展开成洛朗级数的方法。
4、理解孤立奇点的分类及其类型判断。
第四章留数定理(一)考核知识点1、留数的计算2、留数定理3、利用留数定理计算实变函数定积分(二)考核要求1、掌握留数定理和留数计算方法。
2020年考试内容范围说明
考试科目名称:数学物理方法
考查要点:
一、数学物理方程的定解问题
1.要求考生熟悉数学物理方程定解问题的相关概念,掌握数学物理方程的导出过程;
2.要求考生熟练运用达朗贝尔公式求解相关的定解问题。
二、分离变数法
1.要求考生熟练掌握用分离变数法求解齐次方程;
2.要求考生掌握用傅立叶级数法和冲量定理法求解非齐次振动方程和输运方程;
3.要求考生熟练掌握非齐次边界条件的处理方法;掌握用特解法求解泊松方程;
4.要求考生熟练掌握运用叠加原理处理非齐次方程,非齐次边界条件的定解问题。
三、球函数
1.要求考生熟练掌握勒让德多项式及勒让德函数的性质,掌握任意函数的勒让德多项式展开;2.要求考生熟练掌握拉普拉斯方程的轴对称定解问题;
3.要求考生掌握一般的球坐标系下的拉普拉斯方程的定解问题;
四、柱函数
1.要求考生熟练掌握三类柱函数的相关性质,递推公式及积分运算;
2.要求考生熟练掌握用三类柱函数表示贝塞尔方程的通解形式;
3.要求考生掌握柱坐标系下用贝塞尔函数求解定解问题。
五、格林函数解的积分公式
1.要求考生掌握用格林函数表示泊松方程及其边界条件下的通解形式;
2.要求考生掌握用电像法求解格林函数。
考试总分:200分(复试)考试时间:2小时考试方式:笔试
考试题型:计算题(120分)
简答题(80分)。
《数学物理方法》课程教学大纲(供物理专业试用)课程编码:140612090学时:64学分:4开课学期:第五学期课程类型:专业必修课先修课程:《力学》、《热学》、《电磁学》、《光学》、《高等数学》教学手段:(板演)一、课程性质、任务1.《数学物理方法》是物理教育专业本科的一门重要的基础课,它是前期课程《高等数学》的延伸,为后继开设的《电动力学》、《量子力学》和《电子技术》等课程提供必需的数学理论知识和计算工具。
本课程在本科物理教育专业中占有重要的地位,本专业学生必须掌握它们的基本内容,否则对后继课的学习将会带来很大困难。
在物理教育专业的所有课程中,本课程是相对难学的一门课,学生应以认真的态度来学好本课程。
2.本课程的主要内容包括复变函数、傅立叶级数、数学物理方程、特殊函数等。
理论力学中常用的变分法,量子力学中用到的群论以及现代物理中用到的非线性微分方程理论等,虽然也属于《数学物理方法》的内容,但在本大纲中不作要求。
可以在后续的选修课中加以介绍。
3.《数学物理方法》既是一门数学课程,又是一门物理课程。
注重逻辑推理和具有一定的系统性和严谨性。
但是,它与其它的数学课有所不同。
本课程内容有很深广的物理背景,实用性很强。
因此,在这门课的教学过程中,不能单纯地追求理论上的完美、严谨,而忽视其应用。
学生在学习时,不必过分地追求一些定理的严格证明、复杂公式的精确推导,更不能死记硬背,而应重视其应用技巧和处理方法。
4.本课程的内容是几代数学家与物理学家进行长期创造性研究的成果,几乎处处都闪耀创新精神的光芒。
教师应当提示学生注意在概念建立、定理提出的过程中所用的创新思维方法,在课堂教学中应尽可能地体现历史上的创造过程,提高学生的创造性思维能力。
二、课程基本内容及课时分配第一篇复数函数论第一章复变函数(10)教学内容:§1.1.复数与复数运算。
复平面,复数的表示式,共轭复数,无穷远点,复数的四则运算,复数的幂和根式运算,复数的极限运算。