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顺着知识,继续探索

偏微分方程

围绕方程与定解条件、典型方程、弱解与离散化理解概念与联系。先建立知识结构,视频讲解按审核情况逐步补充。

前置知识与跨科联系

  • 偏导数

    偏导数改变一个坐标,并保持其余坐标固定。

    视频讲解待补充

方程与定解条件

  • 偏微分方程

    偏微分方程联系多变量未知函数及其偏导数。

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  • 边值问题

    边界条件约束微分方程在区域边界上的解。

    视频讲解待补充
  • 偏微分方程分类

    在适当假设下,二阶主部区分椭圆、抛物及双曲型行为。

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  • 适定性

    适定问题具有解的存在性、唯一性及对数据的连续依赖性。

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典型方程

  • 热方程

    热方程用时间变化和空间二阶导数描述扩散。

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  • 波动方程

    波动方程联系时间与空间二阶导数以描述传播。

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  • 拉普拉斯与泊松方程

    调和场的拉普拉斯算子为零,泊松方程则包含源项。

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  • 分离变量法

    乘积形式试探解可把适当偏微分方程化为常微分方程。

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弱解与离散化

  • 特征线法

    特征曲线把适当一阶偏微分方程转化为沿路径的方程。

    视频讲解待补充
  • 弱解

    弱解通过积分恒等式定义,不要求所有经典导数存在。

    视频讲解待补充
  • 有限元法

    有限元法在分割区域上以分片基函数逼近弱形式解。

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  • 能量估计

    对解的积分量建立界,可用于证明稳定性及唯一性。

    视频讲解待补充

课程范围参考