微分方程数值解法 第2版 作者:戴嘉尊,邱建贤编著出版时间: 2012年版内容简介 戴嘉尊编著的《微分方程数值解法(第2版21世纪高等学校教材)》包括常微分方程数值解法、抛物型方程的差分方法、椭圆型方程的差分方法、双曲型方程的差分方法、非线性双曲型守恒律方程的差分方法、有限元法简介等共6章,每章后面附有一定数量的习题供练习之用。《微分方程数值解法(第2版21世纪高等学校教材)》适合于数学类本科生“微分方程数值解法”课程教学之用,也适用于工科研究生及计算数学与应用数学教学与科研人员,并可供有关工程技术人员参考。目录1 常微分方程初值问题数值解法1.1 引言1.2 欧拉法(Euler方法)1.2.1 欧拉方法1.2.2 收敛性研究1.2.3 稳定性研究1.3 梯形法、隐式格式的迭代计算1.4 一般单步法、Runge-Kutta格式1.4.1 一种构造单步法的方法——泰勒级数法1.4.2 一般单步法基本理论1.4.3 Runge-Kutta格式1.4.4 误差控制和Runge-Kutta-Fehlberg法1.5 线性多步法1.6 误差的事后估计法、步长的自动选择1.7 高阶常微分方程(组)的数值方法习题12 抛物型方程的差分方法2.1 差分格式建立的基础2.2 显式差分格式2.2.1 维常系数热传导方程的古典显式格式2.2.2 系数依赖于X的一维热传导方程的显式格式2.3 隐式差分格式2.3.1 古典隐式格式2.3.2 Crank-Nicolson隐式格式2.3.3 加权六点隐式格式2.3.4 系数依赖于于x,t的一维热传导方程的一个隐式格式的推导2.4 解三对角形方程组的追赶法2.5 差分格式的稳定性和收敛性2.5.1 问题的提出2.5.2 一图方法2.5.3 稳定性定义、稳定性分析的矩阵方法2.5.4 Gerschgorin定理及其在分析差分格式稳定性中的应用2.5.5 稳定性分析的Fourier级数法(Von Neumann方法)2.5.6 低阶项对稳定性的影响2.5.7 差分格式的收敛性2.5.8 相容逼近、Lax等价性定理2.6 非线性抛物型方程的差分解法举例2.6.1 Richtmyer线性方程2.6.2 Less三层差分格式2.6.3 算例2.7 二维抛物型方程的差分格式2.7.1 二维抛物型方程显式差分格式2.7.2 隐式差分格式2.7.3 差分格式的稳定性分析2.8 交替方向的隐式差分格式(ADI格式)习题23 椭圆型方程的差分方法3.1 正方形区域中的Laplace方程Dirichlet边值问题的差分模拟3.2 Neumann边值问题的差分模拟3.3 混合边值条件3.4 非矩形区域3.5 极坐标形式的差分格式3.6 矩形区域上的Poisson方程的五点差分逼近的敛速分析3.7 一般二阶线性椭圆型方程差分逼近及其性质研究3.8 椭圆型差分方程的迭代解法3.8.1 迭代法的基本理论3.8.2 Jacobi迭代和Gauss-Seidel迭代3.8.3 椭圆型方程差分格式的Jacobi迭代和Guass-Seidel迭代收敛速度计算举例3.8.4 超松弛迭代法3.8.4.1 逐次超松弛迭代法3.8.4.2 相容次序、性质(A)和最佳松弛因子的确定3.8.4.3 收敛速度3.9 多重网格法简介3.9.1 一个简单的例子、MG方法基本思想3.9.2 二重网格法、V循环3.9.3 多重网格法习题34 双曲型方程的差分方法4.1 一阶拟线性双曲线方程的特征线法4.1.1 一阶线性方程、特征线及Cauchy问题的解法4.1.2 一阶拟线性方程Cauchy问题的特征线法4.2 一阶拟线性双曲型方程组的特征线法4.2.1 一阶拟线性双曲型方程组、特征、正规形式4.2.2 举例4.2.3 两个未知函数情形的特征线法4.3 一阶双曲线方程的差分格式4.3.1 Lax--Friedrichs格式4.3.2 Courant-Isaacsorr-Rees格式4.3.3 Leap-Frog格式(蛙跳格式)4.3.4 Lax-Wendroff格式4.3.5 Crank-Nicolson格式4.4 一阶双曲线方程组的差分格式4.4.1 Lax-Friedrichs格式4.4.2 Courant-Isaacson-Rees格式4.4.3 举例Courant-Friedrichs-Lewy条件4.5 二阶线性双曲型方程的差分方法4.5.1 显式差分格式4.5.2 隐式差分格式习题45 非线性双曲型守恒律方程的差分方法5.1 非线性双曲型守恒律简介、弱解的定义5.2 守恒型差分格式、Lax-Wendroff定理5.3 单调差分格式5.4 TVD差分格式5.5 对一维方程组的推广习题56 有限元方法简介6.1 二阶常微分方程边值问题的有限元解法参考文献 上一篇: 微分方程数值方法 有限差分法 王汉权,成蓉华 编著 2020年版 下一篇: 微分方程理论及其应用 时宝,张德存,盖明久著 2005年版