数学物理方法知识点归纳

合集下载

初中数学和物理归纳总结

初中数学和物理归纳总结

初中数学和物理归纳总结初中数学和物理是学生在学习过程中的两门重要学科。

它们以其独特的规律性和实践性,对学生成长发挥着重要的作用。

本文将对初中数学和物理的知识进行归纳总结,以帮助学生更好地掌握这两门学科。

一、初中数学的归纳总结初中数学是一门基础学科,它涵盖了许多重要的数学概念和方法。

在这里,我将对初中数学的几个重点部分进行归纳总结。

1. 整数与有理数整数与有理数是数学中最基础的概念之一。

初中阶段,我们学习了整数的加减乘除、有理数的加减乘除以及它们之间的关系。

在实际运用中,我们可以使用整数和有理数解决各种问题,比如计算温度变化、计算钱币兑换等。

2. 几何的基本概念与运算几何学是数学的一个重要分支,它研究空间形状、大小、位置等问题。

在初中数学中,我们学习了平面图形的性质、立体图形的性质以及它们之间的关系。

通过学习几何,我们可以更好地理解和应用形状和结构。

3. 代数与方程代数是数学中研究数与数关系的一门学科。

在初中阶段,我们学习了代数表达式的运算、代数方程的解法,以及一次方程与简单二次方程的应用。

代数的学习让我们能够用符号表示未知数,并通过方程求解实际问题。

4. 数据与概率数据和概率是数学中与实际生活联系最密切的领域之一。

在初中数学中,我们学习了数据的收集、整理、分析以及概率的计算。

通过数据和概率的学习,我们可以更好地理解和应用统计学的方法,作出合理的预测和判断。

二、初中物理的归纳总结初中物理是一门应用性很强的学科,它通过实验和观察来探索物质运动的规律。

下面是初中物理几个重点内容的归纳总结。

1. 运动与力物理学研究物体运动和力的作用。

在初中物理中,我们学习了平抛运动、自由落体运动以及力的作用等知识。

通过学习这些内容,我们可以更好地理解物体的运动规律,解释各种物理现象。

2. 力的作用与转化力的作用是物体进行运动或发生形变的原因。

在初中物理中,我们学习了摩擦力、弹性力、重力等各种力的作用与转化规律。

通过学习这些内容,我们可以更好地掌握物体力学的基本原理。

数学物理归纳总结

数学物理归纳总结

数学物理归纳总结数学和物理是科学研究中不可或缺的两个重要学科,它们在我们的日常生活和各行各业中都扮演着重要的角色。

而在学习数学和物理的过程中,归纳总结是一种重要的方法,能够帮助我们更好地理解和应用这些知识。

本文将从数学和物理两个学科分别进行归纳总结,探讨它们的基本概念、定律和应用。

一、数学归纳总结1.基本概念数学是一门研究数量、结构、变化以及空间等概念和规律的学科。

在数学中,我们可以归纳出一些基本概念,例如数字、运算符号等。

数字是数学的基石,它可以表示数量和大小关系。

2.基本定理数学中有一些基本定理,通过归纳总结可以更好地理解和应用这些定理。

例如,费马定理、勾股定理等都是数学中的重要定理,它们在几何学和代数学中都有广泛的应用。

3.应用领域数学在各个领域中都有重要的应用,例如在自然科学中,数学可以用于推导和证明物理规律;在工程学中,数学可以用于计算结构的稳定性和优化设计等。

数学还广泛应用于金融、计算机科学、统计学等领域。

二、物理归纳总结1.基本概念物理是研究物质的性质、运动和相互作用等规律的学科。

在物理学中,我们可以归纳出一些基本概念,例如质量、力、速度等。

质量是物体的一种属性,力是物体之间相互作用的结果,速度是物体运动的快慢程度。

2.基本定律物理学中有一些基本定律,通过归纳总结可以更好地理解和应用这些定律。

例如牛顿三大运动定律、能量守恒定律等都是物理学中的基本定律,它们对于解释物体的运动和相互作用具有重要意义。

3.应用领域物理学在各个领域中都有广泛的应用,例如在工程学中,物理学可以用于解决结构的稳定性和力学问题;在天文学中,物理学可以用于解释宇宙的形成和演化等。

物理学还广泛应用于电子技术、能源科学等领域。

综上所述,数学和物理作为两门重要的学科,在我们的学习和生活中都扮演着重要的角色。

通过对数学和物理的归纳总结,我们可以更好地理解和应用其中的基本概念、定律和方法。

数学和物理的应用领域广泛,通过学习和掌握其中的知识,我们可以更好地解决实际问题,推动科学技术的发展。

最新数学物理方法知识点归纳教学内容

最新数学物理方法知识点归纳教学内容

第一章 复述和复变函数 1.5连续若函数)(x f 在0z 的领域内(包括0z 本身)已经单值确定,并且)()(0lim 0zf z f z z =→,则称f(z)在0z 点连续。

1.6导数若函数在一点的导数存在,则称函数在该点可导。

f(z)=u(x,y)+iv(x,y)的导数存在的条件 (i)x u ∂∂、y u ∂∂、x v ∂∂、yv ∂∂在点不仅存在而且连续。

(ii)C-R 条件在该点成立。

C-R 条件为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∂∂-=∂∂∂∂=∂∂y y x u xy x v y y x v x y x u ),(),(),(),( 1.7解析若函数不仅在一点是可导的,而且在该点的领域内点点是可导的,则称该点是解析的。

解析的必要条件:函数f(z)=u+iv 在点z 的领域内(i)x u ∂∂、y u ∂∂、x v ∂∂、yv ∂∂存在。

(ii)C-R 条件在该点成立。

解析的充分条件:函数f(z)=u+iv 在领域内(i)x u ∂∂、y u ∂∂、x v ∂∂、yv∂∂不仅存在而且连续。

(ii)C-R 条件在该点成立。

1.8解析函数和调和函数的关系 拉普拉斯方程的解都是调和函数:22x u ∂∂+22y u∂∂=0 ①由此可见解析函数的实部和虚部都是调和函数。

但是任意的两个调和函数作为虚实两部形成的函数不一定是解析函数,因为它们不一定满足C —R 条件。

②当知道f(z)=u(x,y)+iv(x,y)中的u(x,y)时,如何求v(x,y)?通过C —R 条件列微分方程 第二章 复变函数的积分 2.2解析函数的积分柯西定理:若函数f(z)在单连区域D 内是解析的,则对于所有在这个区域内而且在两个公共端点A 与B 的那些曲线来讲,积分⎰BAdz z f )(的值均相等。

柯西定理推论:若函数f(z)在单连区域D 内解析,则它沿D 内任一围线的积分都等于零。

⎰=Cdz z f 0)(二连区域的柯西定理:若f(z)在二连区域D 解析,边界连续,则f(z)沿外境界线(逆时针方向)的积分等于f(z)沿内境界线(逆时针方向)的积分。

数学物理方法整理(全)

数学物理方法整理(全)

CR条件极坐标形式
u 1 v 1 u v
f z u v u v 0 CR条件: i 0 z x y y x 解析函数 性质1、f(z)在区域 B 解析,u(x,y)和v(x,y)为共轭调和函数 u(x,y)和v(x,y)都满足二维 Laplace 方程
若l所围区域包围n个奇 点b1 b2 b3 …., bn , 则 单极点
f z dz 2 i Re sf (b )
l j 1 j
n
称为留数定理
Re sf ( z0 ) lim ( z z0 ) f ( z )
z z0
m 1
1 d m Re sf ( z ) lim { [( z z ) f ( z )]} m阶极点 0 0 m 1 z z0 (m 1)! dz
m为z0的阶,z 0为m阶极点,一阶极点 单极点 z0本性奇点 m ,
第四章 留数定理

l
f ( z )dz ak ( z z0 ) k dz 2ia1 2i Re sf z0
k l0

a1 Re sf ( z0 )
a-1称为f(z)在 奇点z0的留数
k

k
0
f(z)正幂部分称为解析部分,负幂部分称为主要部分 (z-z0 )-1的系数a-1称为f(z)在 奇点z0的留数
若 f ( z) a0 a1 ( z z0 ) a2 ( z z0 )2 z0可去奇点
m m1 f ( z ) a ( z z ) a ( z z ) ... a0 a1 ( z z0 ) 若 m 0 m1 0
f ( z)

数学物理方法知识点总结数学物理方程知识点归纳

数学物理方法知识点总结数学物理方程知识点归纳

数学物理方法知识点总结数学物理方程知识点归纳一、力学1.物质的运动和静止是相对参照物而言的。

2.相对于参照物,物体的位置改变了,即物体运动了。

3.参照物的选取是任意的,被研究的物体不能选作参照物。

4.力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。

5.力的作用效果有两个:使物体发生形变。

使物体的运动状态发生改变。

6.力的三要素:力的大小、方向、作用点。

7.重力的方向总是竖直向下的,浮力的方向总是竖直向上的。

8.重力是由于地球对物体的吸引而产生的。

9.一切物体所受重力的施力物体都是地球。

10.两个力的合力可能大于其中一个力,可能小于其中一个力,可能等于其中一个力。

11.二力平衡的条件(四个):大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一个物体上。

12.用力推车但没推动,是因为推力小于阻力(错,推力等于阻力)。

13.影响滑动摩擦力大小的两个因素:接触面间的压力大小。

接触面的粗糙程度。

14.惯性现象:(车突然启动人向后仰、跳远时助跑、运动员冲过终点不能立刻停下来)。

15.物体惯性的大小只由物体的质量决定(气体也有惯性)16.司机系安全带,是为了防止惯性(错,防止惯性带来的危害)。

17.判断物体运动状态是否改变的两种方法:速度的大小和方向其中一个改变,或都改变,运动状态改变。

如果物体不是处于静止或匀速直线运动状态,运动状态改变。

18.物体不受力或受平衡力作用时可能静止也可能保持匀速直线运动。

二、热学1.实验室常用温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的2.人的正常体温约为36.5℃。

3.体温计使用前要下甩,读数时可以离开人体。

4.物质由分子组成,分子间有空隙,分子间存在相互作用的引力和斥力。

5.扩散现象说明分子在不停息的运动着;温度越高,分子运动越剧烈。

6.密度和比热容是物质本身的属性。

7.沿海地区早晚、四季温差较小是因为水的比热容大(暖气供水、发动机的冷却系统)。

8.物体温度升高内能一定增加(对)。

9.物体内能增加温度一定升高(错,冰变为水)。

数学物理方法知识点

数学物理方法知识点

数学物理方法知识点数学物理方法是物理学中的重要工具,它涉及到了许多数学概念和方法的应用。

在物理学的研究中,数学物理方法可以帮助我们更好地理解物理现象,推导物理定律,解决物理问题。

本文将介绍一些数学物理方法的知识点,希望能够对读者有所帮助。

1. 微积分。

微积分是数学物理方法中的基础,它包括了微分和积分两个部分。

微分可以帮助我们求出函数的导数,从而得到函数的变化率;而积分可以帮助我们求出函数的不定积分和定积分,用来计算曲线下的面积、求解定积分方程等。

在物理学中,微积分常常被用来描述物理量的变化、计算物理量之间的关系等。

2. 线性代数。

线性代数是研究向量空间和线性变换的数学分支,它在物理学中有着广泛的应用。

在量子力学中,线性代数被用来描述量子态和算符的性质;在电磁学中,线性代数被用来描述电场和磁场的分布和变化。

因此,掌握线性代数的知识对于理解物理学中的许多问题至关重要。

3. 偏微分方程。

偏微分方程是描述多变量函数之间关系的数学方程,它在物理学中有着广泛的应用。

在热传导、波动方程、量子力学等领域,偏微分方程被用来描述物理系统的演化规律和性质。

因此,掌握偏微分方程的求解方法对于理解物理学中的许多现象至关重要。

4. 变分法。

变分法是一种数学工具,它在物理学中被用来寻找能量最小值或者最优路径。

在经典力学、量子力学、场论等领域,变分法被广泛应用。

通过变分法,我们可以得到物理系统的运动方程、稳定性条件等重要结果。

5. 特殊函数。

特殊函数是一类在物理学中经常出现的函数,如贝塞尔函数、勒让德多项式、超几何函数等。

这些特殊函数在解决物理问题时起着重要的作用,它们有着独特的性质和应用。

掌握特殊函数的性质和求解方法对于理解物理学中的许多问题至关重要。

总结:数学物理方法是物理学中不可或缺的工具,它涉及到了许多数学概念和方法的应用。

微积分、线性代数、偏微分方程、变分法、特殊函数等知识点在物理学中有着广泛的应用,掌握这些知识对于理解物理学中的许多问题至关重要。

物理数学知识点总结

物理数学知识点总结

物理数学知识点总结一、力学(Mechanics)力学是研究物体运动和静止的规律的一个重要学科,是物理学的重要分支之一。

力学主要包括牛顿力学、静力学、动力学、运动学等内容。

1. 牛顿运动定律牛顿运动定律是力学的基础,由于牛顿运动定律的内容较为广泛,这里只介绍牛顿三定律:(1)牛顿第一定律:一个物体如果受到合力的作用而静止,或者以匀速直线运动,那么这个物体的质量就是那个物体的惯性。

(2)牛顿第二定律:物体的加速度正比于作用于物体的力,与物体的质量成反比。

即力和质量的乘积等于质量的加速度。

(3)牛顿第三定律:任何一体施加在另一体上的力,被作用体Rx在作用体上的反作用力F1=−F2,其大小相等,方向相反。

2. 静力学静力学是研究物体静止状态下的力学现象的一部分。

涉及到力的平衡、受力物体的静力分析以及力的合成等内容。

3. 动力学动力学是研究物体运动状态下的力学现象。

包括速度、加速度、力的作用等内容。

动力学是计算物体运动轨迹、速度和加速度的重要工具。

4. 运动学运动学是研究物体运动状态的一部分,主要研究物体的位置、速度、加速度等运动参数。

运动学是描述物体在运动过程中的位置和速度变化的重要工具。

二、电磁学(Electromagnetism)电磁学是研究电荷、电场和磁场相互作用的学科,主要包括静电学、电流学和磁学三个部分。

1. 静电学静电学是研究静电场和电荷相互作用的学科。

主要包括库伦定律、高斯定律、电场强度、电势等内容。

2. 电流学电流学是研究电荷在导体中的运动状态以及电路中电流的分布、变化等内容。

涉及到欧姆定律、电阻、电功率等内容。

3. 磁学磁学是研究磁场和磁力相互作用的学科。

主要包括洛伦兹力、电磁感应、磁通量等内容。

三、热学(Thermodynamics)热学是研究热量和能量转化的学科。

主要包括热力学第一定律和第二定律、热传递等内容。

1. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的表现。

它说明了系统内部能量的变化与系统所做的功和系统所吸收的热之间的关系。

数学与物理知识点总结

数学与物理知识点总结

数学与物理知识点总结数学和物理是自然科学的两大支柱,两者密切相关,相辅相成。

数学是物理的语言和工具,物理则是数学的应用和验证。

在物理学的发展过程中,数学的运用已经成为不可或缺的一部分。

因此,了解数学与物理的知识点对于深入理解自然科学具有重要意义。

下面将对数学与物理的一些重要知识点进行总结。

一、数学知识点总结1.代数代数是数学的一个分支,主要研究抽象代数结构。

常见的代数知识包括数系、方程、不等式、函数、集合、向量等。

在物理中,代数被广泛应用于描述物理规律和计算物理量。

例如,牛顿第二定律F=ma中的力和加速度就是向量,可以通过代数的方法进行运算。

2.微积分微积分是数学的另一个分支,主要研究变化的规律。

微积分的重要内容包括微分和积分。

在物理中,微积分被广泛应用于描述运动、力、能量、功率等物理量的变化规律。

例如,速度是对位移的微分,功是对力的积分,这些都是微积分的应用。

3.线性代数线性代数是代数的一个分支,主要研究向量空间和线性变换。

在物理中,线性代数被广泛应用于描述量子力学的态空间、波函数、观测算符等物理概念。

例如,在量子力学中,波函数就是量子态,可以用线性代数的方法描述。

4.概率论与统计学概率论与统计学是数学的两个分支,主要研究随机变量和随机过程的规律。

在物理中,概率论与统计学被广泛应用于描述微观粒子的行为、热力学系统的性质、量子力学的测量等物理现象。

例如,在统计物理中,热力学系统的状态可以用统计学的方法描述。

5.复变函数复变函数是数学的一个分支,主要研究复数域上的函数。

在物理中,复变函数被广泛应用于描述波动现象、分析传感器响应等物理现象。

例如,在光学中,复变函数可以用来描述光波的传播和干涉。

二、物理知识点总结1.力学力学是物理学的一个分支,主要研究物体的运动规律。

在力学中,牛顿三定律、万有引力定律、动能定理、动量守恒定律、角动量守恒定律等是重要的概念。

这些定律都可以用数学的方法进行描述和推导。

2.电磁学电磁学是物理学的另一个分支,主要研究电荷和电磁场的相互作用。

数学物理方法归纳总结

数学物理方法归纳总结

数学物理方法归纳总结在数学和物理领域,人们经常使用各种数学方法来解决复杂的问题。

这些数学方法不仅能够帮助我们理解自然界的规律,还可以应用于各种实际情况中。

本文将对数学物理方法进行归纳总结,帮助读者更好地理解和应用这些方法。

1.微积分方法微积分是数学中的一门重要学科,它包括微分和积分两个方面。

微积分方法在物理学中的应用非常广泛。

例如,在研究物体的运动过程中,我们可以使用微积分方法求解物体的速度、加速度等相关问题。

微积分方法还可以用于求解曲线的斜率、曲率等问题,进一步帮助我们理解物理现象。

2.矢量分析方法矢量分析方法主要应用于描述和分析空间中的物理量。

在物理问题中,许多物理量都是有方向和大小的,通过使用矢量分析方法,我们可以更好地理解其性质和变化规律。

例如,通过计算力的合成与分解,可以求解力的平衡问题;利用矢量叉乘可以得到磁场强度的方向等。

3.微分方程方法微分方程是数学中的一种重要方程形式,它描述了变量之间的关系随时间、空间或其他独立变量的变化情况。

微分方程方法在物理学中应用广泛,常用于描述动力学、电磁场、波动等问题。

通过建立适当的微分方程模型,我们可以求解各种物理现象的演化过程。

4.矩阵方法矩阵方法是一种通过线性代数的理论和技巧来处理物理问题的数学方法。

在量子力学中,矩阵方法广泛应用于描述和计算粒子的能量、波函数、自旋等性质。

矩阵方法可以简化复杂的计算过程,帮助人们更好地理解量子力学中的各种现象。

5.概率统计方法概率统计方法是数学中研究随机事件规律和数据分析的一种数学方法。

在物理学中,概率统计方法可以用于解释微观粒子运动的不确定性、描述热力学系统的行为等。

概率统计方法可以帮助我们预测和分析物理现象中的随机因素,并进行相应的量化处理。

6.变分法变分法是一种用于求解最值问题的数学方法。

在物理学中,变分法常用于描述系统的最小作用量原理以及拉格朗日力学中的运动方程。

通过对物理量的变分求解,我们可以得到系统的稳定状态、系统的能量变化等重要信息。

数学物理方法总结

数学物理方法总结

数学物理方法总结第一章 复变函数复数的代数式:z=x+iy复数的三角式和指数式:(cos sin )z ρϕϕ=+和i z e ϕρ=欧拉公式:{1sin ()21cos ()2iz iz iz izz e e iz e e --=-=+柯西-黎曼方程(或称为柯西-黎曼条件):{u u x yv v x y∂∂=∂∂∂∂=-∂∂ (其中f(z)=u+iv)函数f(z)=u+iv 在点0z 及其领域上处处可导,则称f(z)在0z 点解析.在区域B 上每一点都解析,则称f(z)是在区域B 上的解析函数.解析函数的性质:1.若函数f(z)=u+iv 在区域B 上解析,则12(,),(,)u x y C v x y C ==(12,C C 为常数)是B 上的两组正交曲线族.2.若函数在区域B 上解析,则u,v 均为B 上的调和函数,即22220u vx y ∂∂+=∂∂ 例题: 已知某解析函数f(z)的实部22(,)u x y x y =-,求虚部和这个解析函数.解答: 由于22ux∂∂=2;22v y ∂∂=-2;则22220u v x y ∂∂+=∂∂曲线积分法u x ∂∂=2x;u y ∂∂=-2y.根据C-R 条件有:v x∂∂=2y;v y ∂∂=2x.于是 22dv ydx xdy =+;(,0)(,)(0,0)(,0)(,)(,)(,0)(22)(22)(22)22x x y x x y x y x v ydx xdy C ydx xdy ydx xdy Cxdy C xy C=++=++++=+=+⎰⎰⎰⎰凑全微分显式法 由上式可知 22dv ydx xdy =+则易得 (2)dv d xy = 则显然 2v xy C =+不定积分法 上面已有v x∂∂=2y;v y ∂∂=2x则第一式对y 积分,x 视为参数,有 2()2()v xy x xy x ϕϕ=+=+⎰. 上式对x 求导有 2'()vy x xϕ∂=+∂,而由C-R 条件可知 '()0x ϕ=, 从而()x C ϕ=.故 v=2xy+C.222()(2)f z x y i xy C z iC =-++=+第二章 复变函数的积分单连通区域柯西定理 如果函数f(z)在闭单连通区域B 上解析,则沿B 上任意一分段光滑闭合闭合曲线l(也可以是B 的边界),有()0lf z dz =⎰.复连通区域柯西定理 如果f(z)是闭复连通区域上的单值解析函数,则1()()0inll i f z dz f z dz =+=∑⎰⎰.式中l 为区域外边界线,诸i l 为区域内边界线,积分均沿边界线的正方向进行.即1()()inll i f z dz f z dz ==∑⎰⎰.柯西公式 1()()2l f z f dz i z απα=-⎰n 次求导后的柯西公式 ()1!()()2()n n l n f fz d i z ζζπζ+=-⎰第三章 幂级数展开幂级数200102000()()()......()......kk kk k a z z a a z z a z z a z z ∞=-=+-+-++-+∑其中0a ,1a ,2a ,3a ,……都是复常数. 比值判别法(达朗贝尔判别法) 1.若有110100limlim1k k k kk k kk a z z a z z a a z z +++→∞→∞-=-<- 则 2010200............kk a a z z a z z a z z +-+-++-+收敛,200102000()()()......()......kk kk k a z z a a z z a z z a z z ∞=-=+-+-+-+∑绝对收敛.若极限1lim /k k k a a +→∞存在,则可引入记号R,1limkk k a R a →∞+=,于是,若0z z R -<,则 200102000()()()......()......kk kk k a z z a a z z a z z a z z ∞=-=+-+-+-+∑绝对收敛.2.若0z z R ->,则后项与前项的模之比的极限1101l i m l i m 1k k k k k k kk a z z a R a a z z +++→∞→∞->=-,即说明200102000()()()......()k k k k k a z za a z z a z z a z z ∞=-=+-+-+-+∑发散.例题: 求幂级数2461.....z z z -+-+的收敛圆,z 为复变数. 解答: 由题意可得 1lim1kk k a R a →∞+== 故 246211......1z z z z -+-+=+ (1z <). 泰勒级数展开 设f(z)在以0z 为圆心的圆R C 内解析,则对圆内的任意z 点,f(z)可展为幂级数,0()()kkk f z a z z ∞==-∑,其中1()010()1()2()!R n k k C f z f a d iz k ζζπζ+==-⎰,1R C 为圆R C 内包含z 且与R C 同心的圆.例题: 在00z =的领域上将()zf z e =展开 解答: 函数()zf z e =的各阶导数()()n z fz e =,而()()0()(0)1k k f z f ==.则ze 在00z =的领域上的泰勒展开23401............1!2!3!4!!!k kzk z z z z z z e k k ∞==++++++=∑.双边幂级数212010010220......()()()()......a z z a z z a a z z a z z ----+-+-++-+-+洛朗级数展开 设f(z)在环形区域201R z z R <-<的内部单值解析,则对环域上的任一点z,f(z)可展为幂级数0()()kkk f z a z z ∞=-∞=-∑.其中101()2()k k Cf a d iz ζζπζ+=-⎰, 积分路径C 为位于环域内按逆时针方向绕内圆一周的任一闭合曲线.例题1: 在1z <<∞的环域上将2()1/(1)f z z =-展为洛朗级数.解答: 22222460211111111......111kk z z zz z z z z ∞=⎛⎫===+++ ⎪-⎝⎭-∑ 例题2: 在01z =的领域上将2()1/(1)f z z =-展为洛朗级数. 解答: 由题意得21111()()1211f z z z z ==---+ 则有z-1的-1次项,而0111111(1)()111222212kk k z z z z ∞=-===--+-++∑ (12z -<) 故 01111()(1)()2142k kk z f z z ∞=-=---∑.第四章 留数定理留数定理 设函数f(z)在回路l 所围区域B 上除有限个孤立奇点1b ,2b ,……,n b 解析,在闭区域B 上除1b ,2b ,……, n b 外连续,则11()2R e ()2nj lj f z d z i s f b i aππ-===∑⎰. 其中,1111Re ()lim {[()()]}(1)!j m m j j m z b d a sf b z b f z m dz---→==--.推论1: 单极点的留数为000Re ()lim[()()]z z sf z z z f z →=-.推论2: 若f(z)可以表示为P(z)/Q(z)的特殊形式,其中P(z)和Q(z)都在0z 点解析,0z 是Q(z)的一阶零点(0()0Q z =).0()0P z ≠,则000000()()'()()()Re ()lim()lim ()'()'()z z z z P z z z P z P z P z sf z z z Q z Q z Q z →→+-=-==. 上式最后一步应用了罗毕达法则.留数定理的应用 类型一20(cos ,sin )R x x dx π⎰.作自变量代换 ix z e =.则式子变为111(,)22z z z z z dzI R iz--=+-=⎰.例题: 计算 202cos dxI xπ=+⎰.解答: 21201122cos 41(2)2z z dxdz dzI i i z z xzz z π-====-=-+++++⎰⎰⎰,Z的单极点为1,2422z -+==- 则221Re(22241z s i z z z π→--=+-=++, 由于2-1z =内.故 I =. 类型二()f x dx ∞-∞⎰.积分区间是(,)-∞∞;复变函数f(z)在实轴上没有奇点,在上半平面除了有限个奇点外是解析的;当z 在上半平面及实轴上→∞时,zf(z)一致地0→.则式子可以变为()2I f x d x i π∞-∞==⎰{f(z)在上半平面所有奇点的留数之和}.例题: 计算21dx x ∞-∞+⎰. 解答: 21dzI z ∞-∞=+⎰的单极点为1,2z i =±.21Re ()2lim()1z i sf i i z i z ππ→=-=+,故21dxx π∞-∞=+⎰.类型三()cos F x mxdx ∞⎰,0()sin G x mxdx ∞⎰,积分区间是[0,]+∞;偶函数F(x)和奇函数G(x)在实轴上没有奇点,在上半平面除了有限个奇点外是解析的;当z 在上半平面或实轴上→∞,F(z)及G(z)一致地0→.则式子可以变为0()c o s {()i m xF x m x d x i F x e π∞=⎰在上半平面所有奇点的留数之和;()s i n {()i m xG x m x d x G x eπ∞=⎰在上半平面所有奇点的留数之和. 若类型二,类型三的实轴上有有限个奇点,则有()2Re ()Re ()f x dx isf z isf z ππ∞-∞=+∑∑⎰在上平面实轴上.其中,在类型三中f(x)应理解为()imzF x e或()imxG x e.第五章 Fourier 变换傅里叶级数 周期为2l 的函数f(x)可以展开为级数01()(c o s s i n k kk k x k x f x a a b llππ∞==++∑. 其中,{1()cos1()sin lk lk lk l k a f d l lk b f d l lπξξξδπξξξ--==⎰⎰,k δ={2(0)1(0)k k =≠.注: 积分上下限只要满足 上-下=2l 即可. 复数形式的傅里叶级数 ()k xilkk f x c eπ∞=-∞=∑其中 *1()[]2k x i ll k l c f e d lπξξ-=⎰. 傅里叶积分 0()()cos ()sin f x A xd B xd ωωωωωω∞∞=+⎰⎰傅里叶变换式 {1()()cos 1()()sin A f d B f d ωξωξξπωξωξξπ∞-∞∞-∞==⎰⎰复数形式的傅里叶积分{*()()()()[]i xi x f x F e d F f x e dx ωωωωω∞-∞∞-∞==傅里叶变换的性质(1) 导数定理 F [f ’(x)]=iwF(w)(2) 积分定理 F [()()x f d ξξ⎰]=1()F w iw(3) 相似性定理 F [f(ax)]=1()wF a a(4) 延迟定理 F [0()f x x -]=0()iwx e F w -(5) 位移定理 F [0()iw xef x ]=0()f w w -(6) 卷积定理 若F [1()f x ]=1()F w ,F [2()f x ]=2()F w ,则 F [1()f x *2()f x ]=122()()F w F w π. 其中1212()*()()()f x f x f f x d ξξξ∞-∞=-⎰称为1()f x 和2()f x 的卷积.δ函数()x δ={0(0)(0)x x ≠∞=.()bax dx δ=⎰{0(,0,0)1(a<0<b)a b <>都或都.δ函数的一些性质1.()x δ是偶函数.()()'()'()x x x x δδδδ-=-=-2. ()()xH x t dt δ-∞==⎰{0(0)1(0)x x <>.3.00()()()f t d f t τδττ∞-∞-=⎰.第六章 Laplace 变换拉普拉斯变换 0()()pt f p f t e dt ∞-=⎰拉普拉斯变换的一些性质 (1) 线性定理 若11()()f t f p ,22()()f t f p ,则 1121122()()()(c f t c f t c f pc f++. (2) 导数定理 '()()(0)f t p f p f -.(3) 积分定理1()td p ϕττ⎰L [()p ϕ]. (4) 相似性定理 1()()p f at f p a. (5) 位移定理 ()()tef t f p λλ-+.(6) 延迟定理 00()()pt f t t e f p --. (7) 卷积定理 若11()()f t f p ,22()()f t f p ,则1212()*()()(f t f t f p f p, 其中12120()*()()()tf t f t f f t d τττ=-⎰称为1()f t 和2()f t 的卷积.第七章 数学物理定解问题(1) 均匀弦的微小振动,均匀杆的纵振动,传输线方程,均匀薄膜的微小横振动,流体力学与声学方程,电磁波方程的形式为20tt xx u a u -=或220tt u a u -∆=或230tt u a u -∆=.(2) 扩散方程,热传导方程的形式为20t xx u a u -=或20t u a u -∆=.(3) 稳定浓度分布,稳定温度分布,静电场,稳定电流场方程的形式为(拉普拉斯方程)0u ∆=.(4) 以上方程中x u 意为u x∂∂,xx u 意为22ux ∂∂.若以上各方程均为有源,则方程为 各方程=f(x,y,z,t).定解条件初始条件 初始”位移” 0(,,,)(,,)t u x y z t x y z ϕ==, 初始”速度” 0(,,,)(,,)t t u x y z t x y z ψ==. 边界条件 第一类边界条件 (,)(,)u r t f M t ∑=第二类边界条件(,)uf M t n ∑∂=∂ 第三类边界条件 ()(,)uu Hf M t n ∑∂+=∂ 衔接条件 00(0,)(0,)u x t u x t -=+00(0,)(0,)()x x Tu x t Tu x t F t +--=-.(T 为张力) 达朗贝尔公式 定界问题 达朗贝尔公式 11(,)[()()]()22x at x at u x t x at x at d aϕϕψξξ+-=++-+⎰. 其中0()t u x ϕ==,0()tt u x ψ==.()x -∞<<∞第八章 分离变数法泛定方程 20tt xx u a u -=(若该方程可以使用分离变量法,则可以化成2''()''()()()T t X x a T t X x λ==-). ''()()0X x X x λ+=在不同的边界条件下解不同.边界条件(1) {(0)0()0X X l == , X(x)的解为 {2()()sin n n n ln X x C x lπλπ== 其中 n=1,2,3……(2) {'(0)0()0X X l ==, X(x)的解为 {21()2[]1()2()cosn n k lk X x C x lπλπ+=+= 其中 k=0,1,2……(3) {(0)0'()0X X l ==, X(x)的解为 {21()2[]1()2()sinn n k lk X x C x lπλπ+=+= 其中 k=0,1,2……(4) {'(0)0'()0X X l ==, X(x)的解为 {2()()cosn n n ln X x C x lπλπ== 其中 n=0,1,2……T(t)的方程在有n 且n=0时的解为 ()T t At B =+; 在0n ≠时的解为()sincos n a n aT t A t B t l lππ=+; 在有k 的情况下为(21)(21)()sincos 22k a k aT t A t B t l lππ++=+.初始条件 将u(x,t)=T(t)X(x)带入初始条件,确定u(x,t)中的常数项.欧拉型常微分方程 22220d R dRm R d d ρρρρ+-=. 解法为做代换t e ρ=.第九章 二阶常微分方程级数解法 本征值问题拉普拉斯方程 0u ∆=(1) 球坐标系下 2222222111()(sin )0sin sin u u ur r r r r r θθθθθϕ∂∂∂∂∂++=∂∂∂∂∂. 分解为 2222(1)0R R r r l l R r r ∂∂+-+=∂∂ 其解为 11()ll R r Cr D r+=+. 和22211(sin )(1)0sin sin Y Y l l θθθθθϕ∂∂∂+++=∂∂∂(球方程,(,)()()Y θϕθϕ=ΘΦ) 球方程又可以分离为 ''()()0ϕλϕΦ+Φ= 其中有 ()(2)ϕϕπΦ=Φ+,其方程解为 {2()cos sin m A m B m λϕϕϕ=Φ=+ 其中 m=0,1,2……和 22222(1)2[(1)]01d d m x x l l dx dx x ΘΘ--++-Θ=- (连带勒让德方程).(2) 柱坐标系下 2222211()0u u u z ρρρρρϕ∂∂∂∂++=∂∂∂∂.分解为 ''()()0ϕλϕΦ+Φ= 其中有 ()(2)ϕϕπΦ=Φ+,其方程解为{2()cos sin m A m B m λϕϕϕ=Φ=+ 其中 m=0,1,2…… 和 ''0Z Z μ-=和 22221()0d R dR m R d d μρρρρ++-=. 当0μ=时,Z=C+Dz,()R ρ={ln (0)/(1,2,3......)m m E F m E F m ρρρ+=+=; 当0μ>时,()Z z De =+,方程R 转换为 22222()0d R dR x x x m R dx dx++-=(x =,m 阶贝塞尔方程). 当0μ<时,()Z z C D =+,方程R 转换为22222()0d R dR x x x m R dx dx +-+=(x =,m 阶虚宗量贝塞尔方程). 亥姆霍兹方程 20v k v ∆+=.在00x =的领域上l 阶勒让德方程的解为 0011()y x a y a y =+ 其中 2402()(1)(2)()(1)(3)1...2!4!(22)(24)...()(1)(3)...(21)......(2)!k l l l l l l y x x k l k l l l l l k x k -+--++=+++-----+++-++ 35121(1)(2)(3)(1)(2)(4)...3!5!(21)(23)...(1)(2)(4)...(2)......(21)!k l l l l l l y x x x k l k l l l l l k x k +-+--++=+++-----++++++第十章 球函数高次项l x 的系数 2(2)!2(!)l l l a l = (在乘以适当的常数之后),用递推公式改写后为2(2)(1)()(1)k k k k a a k l k l +++=-++,则 22(22)!(1)!2()!(2)!l n l l n a n l n l n --=---.则勒让德多项式为 [/2]20(22)!()(1)!2()!(2)!l kl k l l k l k P x x k l k l k -=-=---∑.[/2]l ={/2()(1)/2()l l l l -为偶数为奇数. ()1o P x =1()cos P x x θ==2211()(31)(3cos 21)24P x x θ=-=+ 3311()(53)(5cos33cos )28P x x x θθ=-=+ 42411()(35303)(35cos 420cos 29)864P x x x θθ=-+=++…… 勒让德多项式是正交的例题1: 以勒让德多项式为基,在区间[-1,1]上把f(x)=3234x x ++展开为广义傅里叶级数.解答: 3234x x ++=00112233()()()()f P x f P x f P x f P x +++ = 23012311(31)(53)22f f x f x f x x ++-+- 则有 02142f f -=, 13332f f -=, 2302f =, 3522f =. 故有3234x x ++=0132144()()()55P x P x P x ++. 例题2: 在半径0r r =的球的内部求解拉普拉斯方程使满足边界条件02cos r r u θ==. 解答: 边界条件与ϕ无关,故选择球坐标,则有10(,)()(cos )l l l l l l B u r A r P r θθ∞+==+∑. 又有自然边界条件 0r u =有限故0l B =.则有(,)(cos )ll ll u r A r P θθ∞==∑. 而02202012cos (cos )()()33l l l r r l u A r P x P x P x θθ∞======+∑,则22200121(,)(cos )(cos )33l l l l u r A r P r P r θθθ∞===+∑.。

物理知识点总结_高三数学知识点总结

物理知识点总结_高三数学知识点总结

物理知识点总结_高三数学知识点总结一、力学1. 运动的描述:位置、时间、速度、加速度的关系2. 牛顿运动定律:第一定律——惯性定律;第二定律——运动方程;第三定律——相互作用定律3. 力的合成与分解:平行四边形法则和正交分解4. 动能和动能定理:动能的计算公式及动能定理的运用5. 功和功率:功的计算公式及功率的概念6. 动量守恒定律:完全弹性碰撞和非弹性碰撞的动量守恒定律7. 相对论性动力学:质能关系和动质能关系二、热学1. 温度和热量:温度的测量和热量的传递2. 热量的传递:传导、对流和辐射3. 物质的热性质:定压热容量和定容热容量4. 热力学第一定律:内能和热功转化定律5. 热力学第二定律:热机效率和熵增原理三、光学1. 光的直线传播:光的直线传播和视觉效应2. 光的反射:镜面反射和光学反射定律3. 光的折射:折射定律和光的全反射4. 光的干涉:双缝干涉和薄膜干涉5. 光的衍射:单缝衍射和光栅衍射6. 光的偏振:普通光和偏振光四、电磁学1. 电场:电荷、电场强度和电场线2. 静电场:库仑定律和高斯定理3. 电势:电势能、电势差和电势公式4. 电场中的运动:电荷在电场中的受力和运动5. 电流:电流密度和欧姆定律6. 磁场:电流、磁场强度和磁感应强度7. 磁场中的运动:磁场对运动电荷的力和磁场中的运动规律8. 电磁感应:法拉第电磁感应定律和感应电动势公式9. 交流电:交流电的产生和交流电路的特性10. 电磁波:电磁波的产生和电磁波的特性五、相对论1. 时空观念:绝对时间和相对时间的概念2. 相对性原理:相对性原理的提出和相对性原理的实验验证3. 狭义相对论:狭义相对论的基本原理和狭义相对论的效应4. 质能关系:质量能量关系和能量守恒定律5. 弯曲时空:引力场和时空弯曲6. 广义相对论:广义相对论的基本原理和广义相对论的效应。

数学与物理知识点归纳总结

数学与物理知识点归纳总结

数学与物理知识点归纳总结在数学与物理学两个学科中,有许多重要的知识点,掌握了这些知识点,能够帮助我们更好地理解和应用数学和物理学的原理。

本文将对一些常见的数学与物理知识点进行归纳总结,以帮助读者更好地掌握这些知识。

1. 数学知识点归纳总结1.1. 代数学代数学是数学中的基础学科,它研究数和运算符号之间的关系。

常见的代数知识点包括:- 一次方程与二次方程:求解方程的方法和技巧;- 不等式:解不等式的方法和技巧;- 函数与图像:函数的定义、性质以及函数图像的绘制;- 等比数列与等差数列:求解数列的通项公式等。

1.2. 几何学几何学研究物体的形状、大小、位置和变化等。

常见的几何知识点包括:- 平面几何:点、直线、平面的性质及它们之间的关系;- 向量与坐标系:向量的定义、运算和性质,以及平面直角坐标系和极坐标系等;- 三角学:三角函数、三角恒等式和解三角形等;- 空间几何:立体图形的性质和体积计算等。

1.3.微积分微积分是数学中的重要分支,研究变化速度和曲线面积等问题。

常见的微积分知识点包括:- 导数与微分:函数的导数定义和求导法则;- 积分:定积分和不定积分的概念与计算方法;- 微分方程:一阶和二阶微分方程的解法等;2. 物理知识点归纳总结2.1. 力学力学是物理学的基础学科,研究物体的力和运动等。

常见的力学知识点包括:- 运动学:位置、速度和加速度的定义,直线运动和曲线运动等;- 力:力的定义、作用点和作用效果,力的合成和分解等;- 动量:动量的定义和守恒定律,以及冲量等;- 能量:动能和势能的概念,机械能守恒定律等。

2.2. 热学热学研究物体的热量和温度等。

常见的热学知识点包括:- 热传导:热传导的定义、导热方程和导热性质等;- 热扩散:热膨胀的原理和计算方法;- 热力学第一定律:内能变化、热量和功的关系等;- 理想气体定律:理想气体状态方程和麦克斯韦速度分布等;2.3. 电磁学电磁学研究电荷和电磁场等。

数学物理知识点总结大全

数学物理知识点总结大全

数学物理知识点总结大全一、数学1. 代数代数是研究数与数的加减乘除及其混合运算的数学分支。

代数主要包括代数方程、代数式、不等式、集合论和数论等内容。

1.1 代数方程代数方程是把某个特定关系表达成等式的方程。

代数方程中包括一元一次方程、一元二次方程、高次多项式方程、多元线性方程组等。

解方程是代数学中的基本内容,通过求解方程,找出未知数的值,探索数的变化规律。

1.2 代数式代数式是由数、字母和基本运算符号组成的表达式。

代数式中包括多项式、分式、方程式等。

代数式的含义包含了数学中的基本元素:数和变量,并通过运算符号进行加减乘除运算。

1.3 不等式不等式研究了数之间的大小关系。

包括一元不等式、多元不等式,并通过计算和推理得到不等式的解集。

1.4 集合论集合论研究元素的集合与集合之间的关系。

集合的概念是代数学中的基本概念,集合的运算包括并集、交集、差集和补集等。

1.5 数论数论研究自然数及其性质。

重点研究数与数之间的整除关系、素数性质、算术基本定理等。

数论在密码学中有广泛应用。

2. 几何几何是研究空间和空间中的事物相互的形状、大小、位置及其相互关系的数学分支。

几何主要包括平面几何和立体几何。

2.1 平面几何平面几何主要研究平面内点、线、角、多边形、圆及其性质,包括平行线的性质、全等三角形、相似三角形、圆的性质等。

2.2 立体几何立体几何主要研究空间内的几何图形,包括直线、平面、多面体等的性质及其空间位置关系,立体几何有着广泛的应用领域,如建筑学、工程学等。

3. 微积分微积分是研究变化与无穷小的数学分支,主要包括微分学和积分学。

3.1 微分学微分学主要研究函数的变化率、导数,以及相关的极值、凹凸性等概念。

微分学是研究函数局部性质和变化规律的基础。

3.2 积分学积分学主要研究函数的积分与定积分,包括积分的概念、性质、计算方法、应用以及微积分基本定理等。

积分学是研究函数整体性质、面积、体积等概念的基础。

4. 概率论与数理统计概率论与数理统计是研究随机现象的数学分支,概率论主要研究随机现象的规律性和定性、定量的分析,而数理统计主要研究如何通过样本对总体的特征进行推断。

数学物理考点总结归纳

数学物理考点总结归纳

数学物理考点总结归纳一、导言:数学物理是一门基础学科,对于理工科学生来说,掌握好数学物理的考点是非常重要的。

本文将对数学物理的考点进行总结归纳,帮助同学们更好地备考。

二、微积分微积分是数学物理中的重要内容之一,下面列举了某些重要的微积分考点:1. 导数与微分:导数的定义、导数的计算法则、高阶导数等;2. 函数的极限:极限的定义和性质、常用的极限法则;3. 积分与变积分法:微分中值定理、积分的定义和性质、牛顿-莱布尼兹公式;4. 微分方程:常微分方程的解法、特殊的微分方程、一阶线性微分方程。

三、线性代数线性代数是数学物理中的另一个核心内容,以下为一些重要的线性代数考点:1. 矩阵运算:矩阵的加减乘除、转置、伴随矩阵等;2. 矩阵的特征值和特征向量:特征值与特征向量的定义和性质、特征值的求解;3. 矩阵的行列式和逆矩阵:行列式的定义和性质、逆矩阵的求解;4. 线性方程组:线性方程组的求解、线性相关性与线性无关性;5. 线性空间和子空间:线性空间的定义和性质、子空间的概念。

四、力学力学是物理学的基础,下面为数学物理中的力学部分的考点总结:1. 运动学:位移、速度、加速度等基本概念、匀速直线运动和匀加速直线运动;2. 牛顿三定律:牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律;3. 力与运动:力的合成与分解、力的叠加原理、万有引力定律、胡克定律等;4. 动量和动能:动量的定义和性质、动能的定义和性质、动量定理和动能定理;5. 力学中的功和能量:功的定义和性质、功率的概念、势能与机械能守恒。

五、电磁学电磁学是物理学中的重要分支,以下是数学物理中的电磁学考点:1. 电场和静电场:电荷、电场强度的计算、电场线和电势的关系;2. 电场中的运动:电场中的带电粒子、荷质比的测定、带电粒子的受力分析;3. 磁场和静磁场:磁感应强度、磁场线和磁通量的关系;4. 电磁感应:法拉第电磁感应定律、感应电动势的计算、自感与互感;5. 交流电路:交流电的基本概念、电阻、电感和电容的串并联等。

完整word版,数学物理方法知识点归纳,推荐文档

完整word版,数学物理方法知识点归纳,推荐文档

第一章 复述和复变函数 1.5连续若函数)(x f 在0z 的领域内(包括0z 本身)已经单值确定,并且)()(0lim 0zf z f z z =→,则称f(z)在0z 点连续。

1.6导数若函数在一点的导数存在,则称函数在该点可导。

f(z)=u(x,y)+iv(x,y)的导数存在的条件 (i)x u ∂∂、y u ∂∂、x v ∂∂、yv ∂∂在点不仅存在而且连续。

(ii)C-R 条件在该点成立。

C-R 条件为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∂∂-=∂∂∂∂=∂∂y y x u xy x v y y x v x y x u ),(),(),(),( 1.7解析若函数不仅在一点是可导的,而且在该点的领域内点点是可导的,则称该点是解析的。

解析的必要条件:函数f(z)=u+iv 在点z 的领域内(i)x u ∂∂、y u ∂∂、x v ∂∂、yv ∂∂存在。

(ii)C-R 条件在该点成立。

解析的充分条件:函数f(z)=u+iv 在领域内(i)x u ∂∂、y u ∂∂、x v ∂∂、yv∂∂不仅存在而且连续。

(ii)C-R 条件在该点成立。

1.8解析函数和调和函数的关系 拉普拉斯方程的解都是调和函数:22x u ∂∂+22y u∂∂=0 ①由此可见解析函数的实部和虚部都是调和函数。

但是任意的两个调和函数作为虚实两部形成的函数不一定是解析函数,因为它们不一定满足C —R 条件。

②当知道f(z)=u(x,y)+iv(x,y)中的u(x,y)时,如何求v(x,y)?通过C —R 条件列微分方程 第二章 复变函数的积分 2.2解析函数的积分柯西定理:若函数f(z)在单连区域D 内是解析的,则对于所有在这个区域内而且在两个公共端点A 与B 的那些曲线来讲,积分⎰BAdz z f )(的值均相等。

柯西定理推论:若函数f(z)在单连区域D 内解析,则它沿D 内任一围线的积分都等于零。

⎰=Cdz z f 0)(二连区域的柯西定理:若f(z)在二连区域D 解析,边界连续,则f(z)沿外境界线(逆时针方向)的积分等于f(z)沿内境界线(逆时针方向)的积分。

数学物理归纳总结大全

数学物理归纳总结大全

数学物理归纳总结大全一、引言数学和物理学作为自然科学的基石,深受人们的关注和研究。

归纳总结是一种重要的学习方法,通过总结归纳,可以帮助我们更好地理解和掌握数学物理的知识。

本文将对数学和物理学中常见的归纳总结方法进行综合介绍,帮助读者更好地应用在学习和研究中。

二、数学归纳总结1. 递归与数学归纳法数学归纳法是一种重要的证明方法,在解决很多数学问题时起到至关重要的作用。

通过归纳假设和归纳步骤,可以证明一个命题在自然数集上成立。

对于一些递归定义的数列和问题,也可以使用递归方法进行推导和解答。

2. 数列与数学归纳数列是数学中重要的研究对象,通过归纳和总结数列的性质和规律,可以帮助我们预测数列的发展趋势和特点。

常见的数列包括等差数列、等比数列以及斐波那契数列等,通过归纳总结可以得到它们的通项公式和递推关系。

3. 几何与数学归纳几何是数学中的一个重要分支,通过归纳总结几何形状的性质和变化规律,可以帮助我们理解几何学中的许多定理和推论。

通过归纳总结可以得到一些重要的几何关系和定理,如勾股定理等。

三、物理归纳总结1. 物质与物理归纳物质是物理学研究的对象之一,通过归纳总结物质的性质和特点,可以帮助我们更好地理解和掌握物质的行为规律。

对于一些常见的物质,如金属、液体和气体等,可以通过归纳总结它们的导电性、流动性和压缩性等物理特性。

2. 运动与物理归纳运动是物理学的基本概念,通过归纳总结运动的规律和变化趋势,可以帮助我们预测和分析物体的运动轨迹和速度变化。

通过归纳总结可以得到一些重要的动力学定律,如牛顿运动定律等。

3. 能量与物理归纳能量是物理学中的一个核心概念,通过归纳总结能量的转化和守恒规律,可以帮助我们理解和解释各种物理现象和过程。

通过归纳总结可以得到一些重要的能量定律,如能量守恒定律等。

四、数学物理的交叉归纳总结1. 数学与物理的交叉应用数学和物理学之间有着密切的联系和交叉应用。

通过归纳总结数学和物理学的知识,可以帮助我们理解和解决各种实际问题。

物理中的常用方法以及常用数学知识

物理中的常用方法以及常用数学知识

物理中的常用方法以及常用数学知识一、物理方法:1.隔离法2.整体法3.对称法4.递推法5.微元法6.类比法7.等效法8.图像法9.作图法10.极限法 二、数学知识清点1.三角形中的数学知识(1)相似三角形(2)直角三角形(3)正弦定理(4)余弦定理 2.三角函数(1)正弦、余弦、正切、余切函数(2)两角和公式 (3)倍角公式(4)万能公式 3.正交坐标系----图像(1)位移----时间图像 (2)速度----时间图像 (3)力----时间图像 (4)力----位移图像 4.等差数列,等比数列 5.求极值的方法(1)二次函数的极值(2)配方求极值(3)正、余弦的极值(4)三角形中的极值 (5)物理中的极值利用二次函数极值公式求极值对于典型的一元二次函数c bx ax y ++=2,若0>a ,则当a b x 2-=时,y 有极小值,为a b ac y 442min -=;若0<a ,则当a b x 2-=时,y 有极大值,为ab ac y 442max -=;利用配方法求极值对于二次函数c bx ax y ++=2,函数解析式经配方可变为abac a b x a y 44)2(22-++=(1) 若a>0时,当a bx 2-=时,y 有极小值为ab ac y m 442-=(2) 若a<0时,当a bx 2-=时,y 有极大值为ab ac y m 442-=利用不等式求极值1、如果a ,b 为正数,那么有:ab b a 2≥+ ,当且仅当a=b 时,上式取“=”号。

推论:①两个正数的积一定时,两数相等时,其和最小。

②两个正数的和一定时,两数相等时,其积最大。

2、如果a ,b ,c 为正数,则有abc c b a 3≥++ ,当且仅当a=b=c 时,上式取“=”号。

推论:①三个正数的积一定时,三数相等时,其和最小。

②三个正数的和一定时,三数相等时,其积最大。

利用三角函数求极值1、利用三角函数的有界性求极值如果所求物理量表达式中含有三角函数,可利用三角函数的有界性求极值。

数学物理方法知识点精华总结

数学物理方法知识点精华总结

第一章 复数和复变函数 1.5连续若函数)(x f 在0z 的邻域内(包括0z 本身)已经单值确定,并且)()(0lim 0z f z f z z =→,则称f(z)在0z 点连续。

1.6导数若函数在一点的导数存在,则称函数在该点可导。

f(z)=u(x,y)+iv(x,y)的导数存在的条件 (i)xu ∂∂、yu ∂∂、xv ∂∂、yv ∂∂在点不仅存在而且连续。

(ii)C-R 条件在该点成立。

C-R 条件为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∂∂-=∂∂∂∂=∂∂y y x u xy x v y y x v x y x u ),(),(),(),( 1.7解析若函数不仅在一点是可导的,而且在该点的邻域内点点是可导的,则称该点是解析的。

解析的必要条件:函数f(z)=u+iv 在点z 的邻域内(i)xu ∂∂、yu ∂∂、xv ∂∂、yv ∂∂存在。

(ii)C-R 条件在该点成立。

解析的充分条件:函数f(z)=u+iv 在邻域内(i)xu ∂∂、yu ∂∂、xv ∂∂、yv ∂∂不仅存在而且连续。

(ii)C-R 条件在该点成立。

1.8解析函数和调和函数的关系 拉普拉斯方程的解都是调和函数: 22xu ∂∂+22yu ∂∂=0①由此可见解析函数的实部和虚部都是调和函数。

但是任意的两个调和函数作为虚实两部形成的函数不一定是解析函数,因为它们不一定满足C —R 条件。

②当知道f(z)=u(x,y)+iv(x,y)中的u(x,y)时,如何求v(x,y)?通过C —R 条件列微分方程 第二章 复变函数的积分 2.2解析函数的积分柯西定理:若函数f(z)在单连区域D 内是解析的,则对于所有在这个区域内而且在两个公共端点A 与B 的那些曲线来讲,积分⎰BAdz z f )(的值均相等。

柯西定理推论:若函数f(z)在单连区域D 内解析,则它沿D 内任一围线的积分都等于零。

⎰=Cdz z f 0)(二连区域的柯西定理:若f(z)在二连区域D解析,边界连续,则f(z)沿外境界线(逆时针方向)的积分等于f(z)沿内境界线(逆时针方向)的积分。

数学物理方法知识点归纳

数学物理方法知识点归纳

数学物理方法知识点归纳一、向量1. 向量的定义:向量是具有大小和方向的量,可以用箭头表示。

2. 向量的表示方法:可以用坐标表示,也可以用分量表示。

3. 向量的运算:3.1 向量的加法:将两个向量的对应分量相加。

3.2 向量的减法:将两个向量的对应分量相减。

3.3 向量的数量积:将两个向量的对应分量相乘后求和。

3.4 向量的向量积:根据相关公式求得向量的模长和方向。

4. 坐标系与向量:向量的坐标表示与坐标系的选择有关。

5. 向量的模长和方向:可以通过向量的坐标计算得到。

二、微积分1. 极限与导数:1.1 极限的定义:函数在某一点的极限是函数逼近该点时的稳定值。

1.2 导数的定义:函数在某一点的导数是该点的切线斜率。

1.3 导数的计算:使用导数的定义或相关公式计算函数的导数。

2. 微分与积分:2.1 微分的定义:函数微分是函数在某一点附近的线性逼近。

2.2 积分的定义:积分是函数的反导数。

2.3 微分与积分的关系:微分和积分是互为逆运算。

3. 常见函数的导数与积分:3.1 基本函数的导数和积分:如常数函数、幂函数、指数函数、对数函数等。

3.2 三角函数的导数和积分:如正弦函数、余弦函数、正切函数等。

3.3特殊函数的导数和积分:如反三角函数、指数函数、四则运算函数等。

三、矩阵1. 矩阵的定义:矩阵是由数个数按照一定次序排列在矩形阵列中的数集合。

2. 矩阵的运算:2.1 矩阵的加法:将两个矩阵的对应元素相加。

2.2 矩阵的减法:将两个矩阵的对应元素相减。

2.3 矩阵的数乘:将矩阵的每个元素都乘以一个数。

2.4 矩阵的乘法:根据矩阵乘法的规则进行计算。

3. 矩阵的转置:将矩阵的行和列互换得到的新矩阵。

4. 矩阵的逆与行列式:根据相关公式进行计算。

5. 矩阵的应用:在线性代数、图像处理、物理等领域有广泛应用。

四、微分方程1. 微分方程的定义:含有未知函数及其导数的方程。

2. 常微分方程:只包含一元函数及其导数的方程。

  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)。

第一章 复述和复变函数 1.5连续若函数)(x f 在0z 的领域(包括0z 本身)已经单值确定,并且)()(0lim 0zf z f z z =→,则称f(z)在0z 点连续。

1.6导数若函数在一点的导数存在,则称函数在该点可导。

f(z)=u(x,y)+iv(x,y)的导数存在的条件 (i)x u ∂∂、y u ∂∂、x v ∂∂、yv∂∂在点不仅存在而且连续。

(ii)C-R 条件在该点成立。

C-R 条件为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∂∂-=∂∂∂∂=∂∂y y x u xy x v y y x v x y x u ),(),(),(),( 1.7解析若函数不仅在一点是可导的,而且在该点的领域点点是可导的,则称该点是解析的。

解析的必要条件:函数f(z)=u+iv 在点z 的领域(i)x u ∂∂、y u ∂∂、x v ∂∂、yv ∂∂存在。

(ii)C-R 条件在该点成立。

解析的充分条件:函数f(z)=u+iv 在领域(i)x u ∂∂、y u ∂∂、x v ∂∂、yv∂∂不仅存在而且连续。

(ii)C-R 条件在该点成立。

1.8解析函数和调和函数的关系 拉普拉斯方程的解都是调和函数:22x u ∂∂+22y u∂∂=0 ①由此可见解析函数的实部和虚部都是调和函数。

但是任意的两个调和函数作为虚实两部形成的函数不一定是解析函数,因为它们不一定满足C —R 条件。

②当知道f(z)=u(x,y)+iv(x,y)中的u(x,y)时,如何求v(x,y)?通过C —R 条件列微分方程 第二章 复变函数的积分 2.2解析函数的积分柯西定理:若函数f(z)在单连区域D 是解析的,则对于所有在这个区域而且在两个公共端点A 与B 的那些曲线来讲,积分⎰BAdzz f )(的值均相等。

柯西定理推论:若函数f(z)在单连区域D 解析,则它沿D 任一围线的积分都等于零。

⎰=Cdz z f 0)(二连区域的柯西定理:若f(z)在二连区域D 解析,边界连续,则f(z)沿外境界线(逆时针方向)的积分等于f(z)沿境界线(逆时针方向)的积分。

n+1连区域柯西定理:⎰⎰⎰⎰ΓΓΓΓ+++=ni i i edzz f dz z f dz z f dz z f )(....)()()(21推论:在f(z)的解析区域中,围线连续变形时,积分值不变。

2.3柯西公式若f(z)在单连有界区域D 解析,在闭区域D 的边界连续,则对于区域D 的任何一个点a ,有⎰Γ-=dz a z z f i a f )(21)(π其中Γ是境界线。

2.5柯西导数公式ξξξπd z f i n z f C n n ⎰+-=1)()()(2!)( 第三章 级数3.2复变函数项级数 外尔斯特拉斯定理:如果级数∑∞=0)(k kz u在境界Γ上一致收敛,那么(i)这个级数在区域部也收敛,其值为F(z) (ii)由它们的m 阶导数组成的级数∑∞=0)()(k m kz u在区域也收敛,而且它们的和等于F (m)(z)。

3.3幂级数阿贝尔(Abel)定理:如果幂级数∑∞=-0)(k k ka z c在点z 0处收敛,则在任一圆|z-a|<=p|z 0-a|,0<p<1,幂级数一致收敛,并且绝对收敛。

达朗贝尔(D ’Alembert)判别法:对于幂级数,计算下列极限|)(||)(|lim 11k kk k k a z c a z c --++∞→(i)当极限值小于1时,幂级数在点z 处绝对收敛(ii)当极限值大于1时,幂级数在点z 处发散(iii)当极限值等于1时,敛散性不能判断。

柯西判别法:计算极限k kk k a z c |)(|lim -∞→当极限值小于1时,幂级数在点z 处绝对收敛;而当极限值大于1时,幂级数在点z 处发散;极限值等于1时,不能判断 3.4解析函数与幂级数定理:幂级数的和是收敛圆的解析函数。

Taylor 级数:∑∞=-=)()(!)()(n n n a z n a f z f ...!...!212+++++=n z z z e nz...)!12((-1)...!5!3sin 12n53+++-+-=+n z z z z z n ...)!2(...!4!21cos 242+++++=n z z z z n...1(-1)...32)1ln(1n 32+++-+-=++n z z z z z n 3.5解析函数与双边幂级数定理:双边幂级数的和是环形区域的解析函数。

环形区域的解析函数可展成双边幂级数∑∞-∞=-=k k ka z cz f )()(ξξξπγd a f i c k ⎰-=)()(21 称为Laurant 系数 3.8孤立奇点非孤立奇点:若函数f(z)在z=a 点的无论多么小的领域,总有除z=a 以外的奇点,则z=a 是f(z)的非孤立奇点。

孤立奇点:若函数在z=a 不可导(或无定义),而在去心领域0<|z-a|<ε解析,则z=a 是f(z)的一个孤立奇点。

第四章 留数4.1柯西公式的另一种形式一阶极点留数:若g(z)在单连区域D 解析,a 在D ,在D 作一环绕点a 的围线C 。

令f(z)=g(z)/(z-a)则有:⎰=Ca sf i dz z f )(Re 2)(π)()(lim )(Re z f a z a sf az -=→一阶极点留数的一种算法:如果)()()(z z z f ψφ=那么)()()(Res a a a f ψφ'=m 阶极点的留数公式|)]()[()!1(1)(Re 11a z mm m z f a z dzd m a sf =----=4.2用级数分析来分析留数定理∑∞-∞=-=k kka z c z f )()(则有Res 1)(-=c a f多连区域的柯西定理:如果在围线C 的部包含n 个孤立奇点,利用多连区域的柯西定理就有∑⎰==nk k Ca sf i dz z f 1)(Re 2)(π4.3无限远点的留数⎰--=-=∞1)(21)(Re c dz z f isf π 定理1:如果当z →∞时,若zf(z)→0,则Resf(∞)=0 定理2:0)(Re )Resf(a1k=∞+∑=sf nk4.4留数定理计算型积分 第一种类型:⎰πϕϕϕ20)sin ,(cos d R 型积分令ϕi e z = iz dz d /=ϕ)(21cos 1-+=z z ϕ)(21sin 1--=z z ϕ ⎰⎰===1||20)()sin ,(cos z dz z f d R πϕϕϕ{在单位圆各个奇点的留数之和} 第二种类型:⎰∞∞-dx x f )(型积分注意,需要满足条件0)(lim z =∞→z zfi dx x f π2)(=⎰∞∞-{在上半平面的奇点留数之和} (界限上的乘以0.5) 第三种类型:⎰∞∞-dx e x f imx )(型积分注意需要符合条件0)(lim z =∞→z fi 2)(π=⎰∞∞-dx ex f imx{f(z)e imz 在上半平面的奇点留数之和} 4.7围线积分方法 泊松积分:ab ax e abxdx e4/02221cos -∞-=⎰π菲涅尔积分:221sin cos 0202π==⎰⎰∞∞dx x dx x 第六章 积分变换6.1傅里叶级数三角函数系的正交性 2π周期-展开定理:∑∞=++=10)sin cos ()(m m m mx D mx C C x f⎰-=ππξξπd f C )(210⎰-=ππξξξπd m f C m cos )(1⎰-=ππξξξπd m f D m sin )(1任意周期2l-展开定理:∑∞=++=10)sin cos ()(m m m x lmD x lmC C x f ππ⎰-=ll d f l C ξξ)(210⎰-=l l m d l m f l C ξξπξcos )(1⎰-=l l m d lm f l D ξξπξsin )(16.2傅立叶积分⎰∞+=0]sin )(cos )([)(dk kx k D kx k C x f⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⎰⎰∞∞-∞∞-ξξξπξξξπd k f k D d k f k C sin )(1)(cos )(1)( C(k)是偶函数,D(k)是奇函数傅里叶公式 令)]()([21)(~k iD k C k f -≡则dk e k f x f ikx ⎰∞∞-=)(~)(⎰∞∞-=ξξπξd e f k f ik )(21)(~ )](~[)()]([)(~1k f F x f x f F k f -==6.3傅立叶变换线性定理][][][22112211f F C f F C f C f C F +=+导数定理)]([)]([x f ikF x f F =' )]([)(])([x f F ik dxx f d F n nn = 积分定理)]([1])([0x f F ikd f F xx =⎰ξξ 延迟定理)]([)]([00x f F e x x f F ikx -=-相似定理)(~1)]([ak f a ax f F =卷积定理)(~)(~2])()([2121k f k f d x f f F πξξξ=-⎰∞∞-6.4拉普拉斯变幻dt e t p pt ⎰∞-=0)()(φφ注意当t<0时,)(t φ=0)(p φ=L[)(t φ] )(t φ=L -1[)(p φ])(t φ←→)(p φ线性性质:)(~)(~)()(2121p b p a t b t a φφφφ+=+导数的象函数:)0()()(φφφ-↔p p dtt d )0(...)0()0()()(1-n 21φφφφφ--'--↔--n n n nn p p p p dtt d 积分的象函数pp dt t t)()(0φφ↔⎰1!+↔n n pn t 象函数的位移定理:)()(a p t e at -↔φφ 由此可得22)(cos ωω+--↔a p ap t e at 22)(sin ωωω+-↔a p t e at22)(ωω---↔a p ap t ch e at 22)(ωωω--↔a p t sh e at (用来求逆变换)延迟函数的象函数)()()(p t H t φφ↔)()()(p e t H t p φττφτ-↔--卷积定理)]([)]([])()([21021t L t L d t L tφφττφτφ=-⎰象函数的导数nn ndp p d t t )()()(φφ↔-积分公式:⎰⎰∞∞=0)()(dt tt dp p φφ第八章 数学物理方程的导出边界条件已知函数=+∂∑][unβα第九章本征函数法热传导方程第二类边值问题)()(=+''xXxXλ本征值和本征函数系第一类边界条件齐次化的一般方法第十章勒让德多项式微分方程的幂级数解法二阶齐次线性常微分方程)()()()()(22=++zyzqdzzdyzpdzzyd将试解∑∞=-=)()(kkkzzCzy代入方程,求勒让德多项式对y 0(x)或y 1(x)乘以适当常数,使得x l 的最高项系数为2)!(2)!2(l l Cl l =时的多项式称为勒让德多项式,此时相应的C l-2n 为)!2()!(2!)!22()1(2n l n l n n l C ln nl ----=-第十一章 贝塞尔函数。

相关文档
最新文档