数学物理方程的解法优秀课件

合集下载

数学物理方程课件第六章勒让德多项式

数学物理方程课件第六章勒让德多项式
0
2 (2n)!
2n n!
2n n! 2n n!2n 1 2n 153
2 (2n)!
2n 1!
2 2n 1
数学物理方程与特殊函数
第6章勒让德多项式
性质2 递推公式
(n 1)Pn1 (x) (2n 1)xPn (x) nPn1 (x) 0
Pn1 (x) Pn1 (x) 2n 1Pn (x)
n0
Cn
2n 1 2
1 1
x Pn (x)dx
C0
1 2
1
1 x P0 (x)dx
1 2
1
x dx
1
1 2
C2n1 0
C2n
4n 1 2
1 1
x
P2n
(x)dx
4n
1
1 0
xP2n
( x)dx
4n 1
22n 2n!
1 d2n 0 x dx2n
(x2 1)2n dx
4n 1 22n 2n !
数学物理方程与特殊函数
第6章勒让德多项式
三 勒让德多项式
y APn (x) BQn (x)
Pn
(x)
M
(1)m
m0
2n 2m!
2n m!(n m)!(n
2m)!
xn2m
Pn
1 2n n!
dn dx n
(x2
1)n
当n为偶数时M
n 2
当n为奇数时 M
n 1 2
P0 (x) 1
P1(x) x
2)(n 1)(n 4!
3)
x4
]
c 1 c0
y2
a1[ x
(n
1)(n 3!
2)

5.1.1 第2课时 方程的解 课件(共16张PPT) 人教版七年级数学上册

5.1.1   第2课时 方程的解  课件(共16张PPT)  人教版七年级数学上册
5.1 方程
第2课时 方程的解
5.1.1 从算式到方程
1. 通过观察、归纳一元一次方程的概念,理解一元一次方程的定义,会判断一个方程是不是一元一次方程,培养学生的观察、分析能力.2.通过方程的解的定义,理解什么是方程的解,会估算简单的一元一次方程的解,并会检验一个数值是不是方程的解,培养学生的分析能力.
C
【题型二】一元一次方程的判断和计算
3
本节课我们学习了哪些知识?
一元一次方程、方程的解和解方程
同学们,这节课我们学习了最简单的一类方程——一元一次方程,这为之后的学习奠定了基础,一定要理解方程的相关定义,能够做到举一反三.
教材习题:完成课本118页习题3题.
同学们再见!
授课老师:
时间:2024年9月15日
2. 检验一个值是不是一元一次方程的解:将已知数值分别代入方程的左、右两边,若左、右两边的值相等,则这个值是方程的解,否则不是.
知识点2:一元一次方程(重难点)
如果方程中只含有一个未知数(元),且含有未知数的式子都是整式,未知数的次数都是1,这样的方程叫作一元一次方程.
【题型一】方程的解的判断和计算
(1)是,(2)含有两个未知数,不是,(3)未知数的最高次数为2,不是,(4)方程左边不是整式,不是)
1. 请同学们完成课本115页练习1,2题.2.请同学们以小组为单位,每人写出一个关于x的方程,并写出任意一个值,一起讨论问题:①写出的方程是不是一元一次方程;②写出的值是不是这个方程的解.
重点
难点
复习导入
同学们,我们上节课学习了方程,大家还记得什么叫作方程吗?请同学们判断下列式子是不是方程.1+2=3 x+2>1 1+2x=4 x2-1 x+3-5 x=8请同学们观察:1+2x=4、x=8,有什么共同特征?

数学物理方程PPT讲义

数学物理方程PPT讲义

解的存在性:是研究在一定的定解条件下,方程是否有解。
从物理意义上来看,对于合理的提出问题,解的存在似乎 不成问题,因为自然现象本身给出了问题的答案。 在数学上对解的存在性进行证明的必要性 从自然现象归结出偏微分方程时,总要经过一些近似的过 程,并提出一些附加的要求。 对于比较复杂的自然现象,有时也很难断定所给的定解条 件是否过多,或者互相矛盾。
(1) (2)
u方向
由于是微小的横振动,所以
cos 2 cos1 1
sin 2 tan2 ux xdx
sin 1 tan1 ux
x
u
1
T1 o x
2 T 2
x+dx
x
那么,有(1)可知张力T只与位置有关,且
1 T ( x) xdx 2 (l 2 x 2 ) x 2
不含初始条件,只含边界条件条件
注意:初始条件必须写完整,也就是要把整个体系所有点的初始态都写出来。
2、边界条件——描述系统在边界上的状况
第一类边界条件:直接规定了所研究的物理量 在边界上的数值,即
三 类 边 界 条 件
u S f (t )
第二类边界条件:规定了所研究的物理量在边 界外法线方向上方向导数的数值,即
如果定解问题的解是稳定的,那么就可断言,只要定 解条件的误差在一定的限制之间,我们所得的解就必然 近似于所需要的解。
2、叠加原理
线性方程的解具有叠加特性
Lui fi
f
i
f
u u
i
Lu f
i
u
Lu 0
Lui 0
u
几种不同的原因的综合所产生的效果等于这些不同原 因单独产生的效果的累加。(物理上)

数学物理方法课件:第7章 数学物理方程定解问题

数学物理方法课件:第7章 数学物理方程定解问题
第二篇 数学物理方程
第七章 数学物理方程定解问题
§7.1 三类数学物理方程的导出 §7.2 定解条件 §7.3 数学物理方程的分类(自学) §7.4 达朗贝公式、定解问题
§7.1 三类数学物理方程的导出
(一)、梯度矢量
i
j
k
x y z
(i
j
k
) (i
j
k
)
x y z x y z
2 x2
2 y 2
2 z 2

2 2 2 x2 y2 z2
2 2 2 x2 y2 z2

utt
2u t 2
ut
u t
有时记
2
2 x2
2 y 2
u xx
2u x 2
2 2 2 3 x2 y2 z2
(二)、三类数学物理方程的导出
1、弦的横振动
弦的横向位移为 u(x,t)
dm ds T2 cos2 T1 cos1 0
(qx xdx qx x )dydzdt
qx dxdydzdt x
z
dx
y
dz
dy
(x, y, z)
x
x 方向净流入量为
qx dxdydzdt x
(D u )dxdydzdt x x
y 方向净流入量为
(D u )dxdydzdt y y
z 方向净流入量为 (D u )dxdydzdt z z
y
F (x,t)
M2
M1
1
T2
2
T2 sin 2 T1 sin 1 dmutt
T1
x
x+x
x
T2 sin 2 T1 sin 1 dsutt
T2 cos2 T1 cos1 0

数学物理方程课件

数学物理方程课件

第二篇 数学物理方程
u 2 ( x, t ) 2 u ( x, t ) T x 2 g dx t 2 dx
T u ( x, t ) u ( x, t ) g 2 x t 2
2 2
令: a
2
T

2 2u u 2 a g ………一维弦振动方程 2 2 t x
x
y
x+x
M2
x
dT dx x
2
T2
T (l ) T ( x) dx x
2 x
l
(Tu x ) x dx (Tu x ) x dxutt
1
M1
2
T1
x
x+x x
第二篇 数学物理方程
T (l ) T ( x) dx 2 x
3.物理过程服从物理规律(牛顿定律,库伦定律等);
4.建立微分方程。
第二篇 数学物理方程
• 课间休息啦!
第二篇 数学物理方程
一、 基本方程的建立
例1、弦的振动问题
条件:均匀有弹性柔软的细弦,在平衡位置附近产生振幅
极小的横振动。不受外力影响。
研究对象:u ( x, t ) 为线上某x点在 t 时刻沿横向的位移。
第二篇 数学物理方程
简化假设:
(1)弦是柔软的,弦上的任意一点的张力沿弦的切线方向。
(2)振幅极小, 张力与水平方向的夹角很小。 牛顿运动定律: 水平方向: T cos T 'cos ' T T ' 竖直方向: T sin T 'sin ' gds ma
第二篇 数学物理方程
数学物理方程

数学物理方程定解问题共64页PPT

数学物理方程定解问题共64页PPT
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗பைடு நூலகம்
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
数学物理方程定解问题
56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联

数学物理方程 ppt课件

数学物理方程  ppt课件

由能量守恒定律 c ρdx du=dQ =[q(x,t)-q(x+dx,t)]dt =-qx(x,t)dxdt
于是有 c ρut = -qx 由热传导定律 q(x,t) = -k ux(x,t) 代入前面的式子,得到 c ρut = k uxx ut = a2 uxx
a2 = k/(cρ)
ppt课件
于是有
T2 =T1=T ρuttdx=T[ux(x+dx,t)-ux(x,t)]
化简后得到
ρutt = T uxx utt = a2 uxx
uxxdx
a2 = T/ρ
6
波动方程
推广1
情况:受迫振动(考虑重力或外力)
分析:设单位长度所受到的横向外力 F(x,t),则dx段的受力为Fdx
方程:ρutt = T问题:扩散问题中研究的是浓度u在空间的分布和在时间中的 变化。 分析:扩散现象遵循扩散定律,即q= - D▽ u,q是扩散流强 度,D是扩散系数,▽u是浓度梯度。对于三维扩散问题, 考察单位时间内小体积元dxdydz的净流入量。
z
dz
y
dy
dx
x
o
ppt课件
9
扩散方程
在x,y,z方向上,单位时间内净流入量为
分析:设弦平衡时沿x轴,考虑 弦上从x到x+dx的一段,其质 量为ρdx。设弦的横振动位移 为u(x,t),则
α1
B
A
α2
C
ppt课件
由牛顿第二定律
ρdxutt=T2sinα2- T1sinα1 0 = T2 cosα2- T1 cosα1
微振动条件
cosα1 = cosα2= 1 sinα1 = tanα1 = ux(x,t) sinα2= tanα2 = ux(x+dx,t)

第7讲数学物理方程PPT课件

第7讲数学物理方程PPT课件

X n (x)
Bn
sin
n
10
x
Tn 100n2 2Tn 0 Tn Cn cos10nt Dn sin10nt
(4)求通解
un X nTn
(C ncos10nt
Dn
sin10nt) sin
n
10
x
u
un
n 1
(C n
n 1
cos10nt
Dn
sin10nt) sin
n
10
x
(5)确定常量
X 0
2) 0 X (x) Ax B
AB0
X 0
3) 0 令 2 , 为非零实数 X (x) Acos x B sin x
(8)
A0
B sin l 0
n (n 1, 2,3, )
l
n2
l2
2
n
n2
l2
2
(n 1, 2,3, )
XXnn( x)
sinBnnslin
xn
l
x
u( x, t ) t
t0
Dn
n1
n a sin
l
n
l
x
(x)
l sin2 n xdx
l
1 cos 2n
/l
dx
l
0
l
0
2
2
l n
sin
0
l
x sin m
l
xdx 1 2
l 0
cos
n
l
m
x
cos
n
l
m
x
dx
0
l(x)sin m
0
l
xdx
l 0

方程组解初中物理问题课件

方程组解初中物理问题课件
方程组解初中物理问题 课件
PPT,a click to unlimited possห้องสมุดไป่ตู้bilities
汇报人:PPT
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 方 程 组 与 初 中 物 理 问 题 的 关

05 方 程 组 解 初 中 物 理 问 题 的 技巧与方法
07 课 件 总 结 与 展 望
课件特点:采 用生动形象的 动画和图表, 易于学生理解
适用对象:初 中生及物理教

课件目标
帮助学生理解 方程组解初中 物理问题的基 本概念和原理
提高学生解决 方程组解初中 物理问题的能

培养学生运用 方程组解决实 际问题的思维 方式和解题技

增强学生对初 中物理学科的
兴趣和热爱
适用对象
初中物理教 师
02 课 件 概 述 04 方 程 组 解 初 中 物 理 问 题 的 实
例分析
06 方 程 组 解 初 中 物 理 问 题 的 实践与练习
Part One
单击添加章节标题
Part Two
课件概述
课件背景
课件目标:帮 助学生掌握方 程组解初中物 理问题的方法
课件内容:涵 盖多个初中物 理知识点,如 力学、电学等
添加标题
添加标题
添加标题
实践练习的题目选择:结合教学内 容,难易适中
实践练习的反馈:及时评价学生的 表现,给予指导和建议
实践与练习的评估与反馈
评估方式:通过 练习题的数量和 质量、解题方法 的多样性等方面 进行评估
反馈内容:根据 学生的练习情况, 及时调整教学策 略,确保教学效 果
评估标准:根据 学生的答题情况, 制定相应的评估 标准,对学生的 学习成果进行客 观评价
相关主题
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2021/2/28
5
第一章 微分几何
微分几何的产生和发展是与数学分析密切相连的, 在这方面做出突出贡献的有瑞士数学家欧拉,法国的 蒙日,德国的高斯、克莱因等。
经近300年的发展,已逐渐成为数学上独具 特色,应用广泛的学科。
在波的辐射、传播、散射、反射等应用领域常 遇到对物体几何形状的分析,而微分几何所阐明 的概念和方法,在这一方面成为有力的工具。
§ 1.1 三维空间中的曲线
二、正则
假定所研究的曲线 r (t) 至少是t 的一阶连续可微函数。
定义 :如果给定参数曲线 C: r r (t) , t(a, b) . • 若 r (t0 ) 0 ,则称 t t0 的对应点 r (t0 ) 为 C 的一个正则点. • 若 r (t0 ) 0 ,则称 t t0 的对应点 r (t0 ) 为 C 的一个奇点;
故此时其奇点有且仅有一个:r(0) . 该曲线是(-, 0)和(0, )上的正则曲线。 三、同一曲线的不同参数表示
同一条曲线可有不同的参数表示。如果曲线C为r (t),用t=t (t1) 引入新参量t1,则r (t) r (t (t1)) = r 1 (t1),为保障t, t1一一对应且
为使t, t1增加的方向均相应于曲线正向,要求
周半径、角速率和向上速率.此时
r (t) (aw sin(wt) , aw cos(wt) , v) 0 ,
说明该参数化使之成为正则曲线。
或者称该曲线是(-, )上的正则曲线。
2021/2/28
13

§ 1.1.1 曲线的表示
§ 1.1 三维空间中的曲线
例3 半立方抛物线光滑曲线
r (t) (t3 , t2 , 0) , tR , 则 r (t) (3t2 , 2t , 0) ,
若曲线上所有点正则,则称 C 为正则曲线,并称参数 t 为正 则参数. 几何意义:
• 视参数曲线为动点轨迹,正则点的几何意义则是当参数在该点
处作微小变动时动点的位置同时作真正的变动.
2021/2/28
12
§ 1.1.1 曲线的表示
§ 1.1 三维空间中的曲线
例1 若参数曲线 C: r r (t) 常矢 , tR ,则其几何图形
曲线C的表示:
C 可用向量形式的参数方程表示为
r (t) x(t)i y(t) j z(t)k [x(t), y(t), z(t)]
或写为分量形式的参数方程 x x(t)
y y(t) , t(a, b) .
2021/2/式28 中t 称为 C 的参数
z z(t)
11
§ 1.1.1 曲线的表示
2021/2/28
4
学习要求:
按时到课,完成作业,及时复习。
考核方法:30%平时+70%期末(闭卷) 推荐用书:
《数学物理方法》王一平主编,电子工业出版社
《微分几何的理论和习题》利普舒茨著,上海科学 技术出版社
《微分几何》梅向明 黄敬之 编,高等教育出版社
《物理学中的数学方法》拜伦著,1982年,科学出 版社
2021/2/28
6
第一章 微分几何
微分几何是采用微积分的方法研究几何图形 的学科。本章重点讨论曲面理论的基本原理。
微分几何中,由于运用数学分析的理论,就可 以在无限小的范围内略去高阶无穷小,一些复杂 的依赖关系可以变成线性的,不均匀的过程也可 以变成均匀的,这些都是微分几何特有的研究方 法。
学习本章的重点是掌握微分几何基本概念理解 空间曲面的定义、定理及重要几何量的计算方法。
仅仅表示一点,而不是正常的曲线,此时所有的参数值 对应于图形实体的同一点.这是非正则曲线的极端例 子.
例2 半径为a,螺距为2πv的圆柱螺线,如视为动点的轨
迹,表示为 r (t) (a cos (w t) , a sin (w t) , v t ) , tR ,
其中三个常数 a 0 , w 0 和 v 0 分别为动点运动的圆
1、三维空间中的曲线; 2、三维空间中的曲面; 3、曲面的第一、二基本形式; 4、曲面的曲率; 5、测地线; 6、张量简述。
2021/2/28
9
:第一章 微分几何
推荐用书:
《数学物理方法》王一平主编,电子工业出版社
《微分几何的理论和习题》利普舒茨著,上海科学 技术出版社
《微分几何讲义》陈省身 陈维恒著,北京大学出 版社
《微分几何》梅向明 黄敬之编,高等教育出版社
2021/2/28
10
§ 1.1.1 曲线的表示
§ 1.1 三维空间中的曲线
一、曲线的表示
在 E3 中Descartes直角坐标系 O-xyz 下运动质点的位置为
r (t) x(t)i y(t) j z(t)k
其中 i , j, k 为单位正交基向量.
空间曲线定义: 区间(a, b)上点t 在映射:t (x(t), y(t), z(t)) 下像的集合
dt 0
dt1
曲线202C1/2上/28 一点如取参数t 时为正则点,则在取t1表示时也为正14则点
§ 1.1.1 曲线的表示
§ 1.1 三维空间中的曲线
2021/2/28
2
课程内容:
第一章:微分几何(4) 第二章:线性空间(4) 第三章:渐近方法(5) 第四章:格林函数法(5) 第五章:积分方程的解法(5)
2021/2/28
3
课程学习目标:
1、掌握微分几何、线性空间的相关定义和本征函数 集的应用; 2、掌握数学物理方程常规解法的技巧,以及特殊函 数的应用; 3、掌握格林函数在数学物理方法求解中的应用,掌 握积分方程的数值求解方法,学习数值渐近方法。 4、学习和提高编程分析实际问题的能力。
数学物理方程的解 法
课程特点:
数学物理方法是物理学类、电子信息科学 类和通信科学类的重要公共基础课和工具。
主要特色在于数学和物理的紧密结合, 将数学用于实际的物理和交叉科学的实际问 题的分析中,通过物理过程建立数学模型, 通过求解和分析模型,对具体物理过程的深 入理解。提高分析解决实际问题的能力。
2021/2/28
7
第一章 微分几何
微分几何涉及用微积分方法了解空间形状及其性质。
微分几何解决问题的一般思路是:
参数方程定 义几何体
求导 从微积分导出能说
明几何学某些性质 的几何量
给定某些微 分量
求解
确定几何体
2021/2/28
几何量
微分方程的解集即几何体
满足的条件(微分方程) 8
第一章 微分几何
相关文档
最新文档