偏微分方程 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 基本概念 1

1.1.1 定义与例子 1

1.1.2 叠加原理 5

1.2 定解问题 7

1.2.1 定解条件与定解问题 7

1.2.2 定解问题的适定性 9

1.3 二阶半线性方程的分类与标准型 11

1.3.1 多个自变量的方程 11

1.3.2 两个自变量的方程 14

1.3.3 方程化为标准型 18

习题1 25

第2章 一阶拟线性方程 32

2.1 一般理论 32

2.1.1 特征曲线与积分曲面 32

2.1.2 初值问题 35

2.1.3 例题 40

2.2 传输方程 47

2.2.1 齐次方程的初值问题 行波解 48

2.2.2 非齐次传输方程 49

习题2 50

第3章 波动方程 52

3.1 一维波动方程的初值问题 53

3.1.1 d Alembert公式 反射法 54

3.1.2 初值问题的弱解 58

3.1.3 依赖区域 决定区域 影响区域 60

3.2 一维波动方程的初边值问题 62

3.2.1 齐次方程 特征线法 62

3.2.2 齐次方程 分离变量法 65

3.2.3 非齐次方程 特征函数展开法 70

3.3 Sturm-Liouville特征值问题 74

3.3.1 特征函数的性质 76

3.3.2 特征值与特征函数的存在性 78

3.3.3 特征函数系的完备性 84

3.4 高维波动方程的初值问题 95

3.4.1 球面平均法Kirchhoff公式 95

3.4.2 降维法 Poisson公式 100

3.4.3 非齐次方程 Duhamel原理 103

3.4.4 Huygens原理 波的弥散 107

3.5 能量法 解的唯一性与稳定性 109

3.5.1 能量等式 初边值问题解的唯一性 110

3.5.2 能量不等式 初边值问题解的稳定性 112

3.5.3 初值问题的唯一性 116

习题3 118

第4章 热传导方程 131

4.1 初值问题 133

4.1.1 Fourier变换及其性质 133

4.1.2 解初值问题 137

4.1.3 解的存在性 139

4.2 最大值原理及其应用 143

4.2.1 最大值原理 143

4.2.2 初边值问题的唯一性与稳定性 146

4.2.3 初值问题的唯一性与稳定性 147

4.2.4 例题 149

习题4 158

第5章 位势方程 167

5.1 基本解 168

5.1.1 基本解 Green公式 168

5.1.2 平均值等式 172

5.1.3 阳大最小值原理及其应用 173

5.2 Green函数 177

5.2.1 Green函数的导出及其性质 177

5.2.2 球上的Green函数 Poisson公式 179

5.2.3 上半空间上的Green函数 183

5.2.4 球上Dirichlet问题解的存在性 185

5.2.5 能量法 188

5.3 调和函数的基本性质 190

5.3.1 逆平均值性质 191

5.3.2 Harnack不等式 191

5.3.3 Liouville定理 193

5.3.4 奇点可去性定理 194

5.3.5 正则性 195

5.3.6 微商的局部估计 197

5.3.7 解析性 199

5.3.8 例题 201

5.4 Hopf最大值原理及其应用 208

5.4.1 Hopf最大值原理 208

5.4.2 应用 210

5.5 位势方程的弱解 211

5.5.1 共轭微分算子与共轭边值问题 211

5.5.2 弱微商及其简单性质 215

5.5.3 Sobolev空间H1Ω与H1Ω 220

5.5.4 弱解的存在唯一性 223

习题5 227

第6章 变分法与边值问题 236

6.1 边值问题与算子方程 236

6.1.1 薄膜的横振动与最小位能原理 236

6.1.2 正算子与算子方程 238

6.1.3 正定算子 弱解存在性 244

6.2 Laplace算子的特征值问题 251

6.2.1 特征值与特征函数的存在性 252

6.2.2 特征值与特征函数的性质 258

习题6 260

第7章 特征理论 偏微分方程组 265

7.1 方程的特征理论 265

7.1.1 弱间断解与弱间断面 265

7.1.2 特征方程与特征曲面 268

7.2 方程组的特征理论 274

7.2.1 弱间断解与特征线 274

7.2.2 狭义双曲型方程组的标准型 277

7.3 双曲型方程组的Cauchy问题 281

7.3.1 解的存在性与唯一性 281

7.3.2 解的稳定性 286

7.4 Cauchy-Kovalevskaya定理 287

7.4.1 Cauchy-Kovalevskaya型方程组 287

7.4.2 Cauchy问题的化简 288

7.4.3 强函数 291

7.4.4 C-K定理的证明 292

习题7 296

第8章 广义函数与基本解 303

8.1 基本空间 303

8.1.1 引言 303

8.1.2 基本空间 306

8.1.3 基本空间及其上的Fourier变换 309

8.2 广义函数空间 318

8.2.1 概念与例子 318

8.2.2 广义函数的收敛性 321

8.2.3 自变量的变换 324

8.2.4 广义函数的微商与乘子 326

8.2.5 广义函数的支集 329

8.2.6 广义函数的卷积 331

8.2.7 空间上的Fourier变换 339

8.3 基本解 343

8.3.1 基本解的概念 343

8.3.2 热传导方程Cauchy问题的基本解 346

8.3.3 波动方程Cauchy问题的基本解 349

8.3.4 调和、重调和及多调和算子的基本解 351

习题8 354

索引 361