中国科学技术大学与中国科学院硕士学位研究生入学初试考试试题—数学物理方程
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数理方程------中国科学技术大学-季孝达数学物理方程:讨论的对象是物理问题里提出来的数学方程,这个方程以偏微分方程为主,也包括常微分方程、积分方程、差分方程。
也可以叫数学物理的偏微分方程。
不是泛泛的讨论偏微分方程,跟数学上的讨论不同,是从物理角度讨论物理里重要的偏微分方程。
研究数理方程归纳为三个步骤:第一步建立数学模型(导出一个偏微分方程),把物理问题变成数学问题。
第二步求解。
把解找出来。
第三步把解回复到物理中,做出物理的解释。
一方面检验解的正确性,即检验解与观测到的物理现象、总结的物理规律是不是吻合,另一方面,通过解对物理现象进行预测。
我们这个课程主要做的是第二步,即求解。
第一步和第三步也会涉及到一些,但这些主要是在相应的专业课程中学习的。
我们的主要任务是求解,研究对象是数学物理方程,求解:一要从物理上认识这个问题,找出求解的思路,物理上直观的想法很重要(要有物理的直观),希望大家不要搞成纯粹数学。
需要调动所有的数学工具来求解偏微分方程,需要既要从物理上又要从数学上。
从历史上,前面是微积分、线性代数、复变函数,都学过了,凡是能用的我们把它都拿过来,目标是一个,把解找出来。
结合物理问题,一结合实际问题往往比较复杂,从计算量上或许就会大一些,求解方法常常是比较繁琐的,不一定难,有可能很繁,希望大家把这个作为我们科学工作能力的(锻炼)一个方面来要求自己,不怕繁、要坚持做到底,发明、创新第一步是找准方向,然后去实现它,实现必须踏踏实实、一步步的做。
我们所涉及到的数学物理方程主要是三个,这部分内容主要是19世纪的内容,物理和数学是紧密结合的,数学帮助解决物理问题,物理提供了数学发展的动力。
从牛顿、莱布尼茨创立微积分开始就是紧密结合的,很多问题就是从物理里促使了微积分的出现,从历史上讲,偏微分方程在18世纪的时候就由了,最重要的发展是19世纪力学、热学、电磁学(独立成分支)的发展急需数学工具解决,偏微分方程就是适应了这种形式发展起来的,且发展的比较快。