本書引進(jìn)的改進(jìn)傅里葉級(jí)數(shù),是在閉區(qū)間上可以一致收斂地逼近任意形式的擬光滑函數(shù)的級(jí)數(shù)。本書給出了:變系數(shù)線性常微分方程的通用求解方法(這里變系數(shù)可以是連續(xù)函數(shù),也可以是間斷的函數(shù));對(duì)具有各階奇異點(diǎn)的奇異性方程(正則或非正則)給出了求解的原則;對(duì)幾種常見(jiàn)的奇異常微分方程給出了詳盡的求解過(guò)程和計(jì)算算例;完滿地求解了兩個(gè)典型的海洋動(dòng)力學(xué)問(wèn)題(海洋內(nèi)波與地形的相互作用,風(fēng)場(chǎng)作用下水氣界面的穩(wěn)定性分析)。
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目錄
第1章 預(yù)備知識(shí) 1
1.1 改進(jìn)傅里葉(Fourier)級(jí)數(shù)的引進(jìn) 1
1.1.1 概念的引進(jìn) 1
1.1.2 命題的證明 4
1.1.3 舉例 6
1.2 非奇異線性常微分方程的求解(注釋:引理1—相容性條件的引入,引理2—相對(duì)誤差的引入) 9
附錄A 14
附錄B 相容性條件的引進(jìn)—引理1 15
第2章 存在間斷點(diǎn)的線性(二階)常微分方程的求解 17
2.1 存在間斷點(diǎn)的齊次方程的求解 17
2.1.1 0-階導(dǎo)數(shù)項(xiàng)的系數(shù)為間斷函數(shù)的方程的求解 17
2.1.2 1-階導(dǎo)數(shù)項(xiàng)的系數(shù)為間斷函數(shù)的方程的求解 21
2.1.3 2-階導(dǎo)數(shù)項(xiàng)的系數(shù)為間斷函數(shù)的方程的求解 26
2.2 存在間斷點(diǎn)的非齊次方程的求解 31
第3章 奇異的線性常微分方程解的構(gòu)建 36
3.1 奇異方程的非奇異解[注釋:引理3(關(guān)于奇異解分類)的引進(jìn),引理4(關(guān)于約束條件)的引進(jìn)] 36
附錄A 43
附錄B 44
3.2 1-階奇點(diǎn)鄰域內(nèi)方程的奇異解[注釋:引理5(關(guān)于重根討論)的引進(jìn)] 45
附錄 58
3.3 2-階奇點(diǎn)鄰域內(nèi)方程的奇異解 58
3.4 3-階奇點(diǎn)鄰域內(nèi)方程的奇異解[注釋:引理6(奇異階次m確定原則)的引進(jìn)] 61
附錄 68
3.5 4-階奇點(diǎn)鄰域內(nèi)方程的奇異解 70
附錄A 81
附錄B 83
3.6 5-階奇點(diǎn)鄰域內(nèi)方程的奇異解 83
附錄 94
第4章 幾個(gè)常見(jiàn)方程的奇異解的求解算例 96
4.1 勒讓德(Legendre)方程的解 96
4.1.1 Legendre方程在有界區(qū)間[0,1]上的解 96
附錄 106
4.1.2 Legendre方程在半無(wú)界區(qū)域[1,∞)上的統(tǒng)一解(λ≠1) 107
附錄 115
4.1.3 方程在半無(wú)界區(qū)域[1,∞)上的統(tǒng)一解(λ=1) 117
附錄A 124
附錄B 127
4.2 貝塞爾(Bessel)方程的解 128
4.2.1 Bessel方程在有界區(qū)間[0,x0]上的解 128
附錄 135
4.2.2 Bessel方程在半無(wú)界區(qū)域[1,∞)上的解 135
附錄 141
4.3 韋伯(Weber)方程的解 141
4.4 合流(confluent)Lame方程的解 149
4.4.1 confluent Lame方程在有界區(qū)間[0,1]上的統(tǒng)一解 149
附錄A 156
附錄B 156
4.4.2 confluent Lame方程在半無(wú)界區(qū)域[1,∞)上的統(tǒng)一解 157
附錄A 167
附錄B 167
附錄C 169
4.5 馬蒂厄(Mathieu)方程的解 169
4.5.1 變形Mathieu方程在有界區(qū)間上的解 170
4.5.2 變形Mathieu方程在半無(wú)界區(qū)域上的統(tǒng)一解 175
附錄A 184
附錄B 185
4.6 合流超幾何[即庫(kù)默爾(Kummer)]方程的求解 186
附錄A 195
附錄B 196
第5章 幾個(gè)流體力學(xué)問(wèn)題的化簡(jiǎn)與求解 198
5.1 海洋內(nèi)波與海底地形的相互作用 198
5.2 水氣界面剪切流的穩(wěn)定性分析 211
附錄A 240
附錄B 240
附錄C 241
附錄D 242
參考文獻(xiàn) 244
后記 246