Методические рекомендации по подготовке к сдаче государственного экзамена Раздел «Математика»

Вид материалаМетодические рекомендации

Содержание


Содержание ответа
Существование и единственность решения задачи Коши. Общее, частное и особое решение. Поле направлений, изоклины.
Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными.
Однородные дифференциальные уравнения.
Уравнения в полных дифференциалах. Интегрирующий множитель.
Линейные дифференциальные уравнения первого порядка, уравнение Бернулли.
Дифференциальные уравнения первого порядка, неразрешенные относительно производной; существование и единственность решения.
Уравнения Лагранжа и Клеро.
Линейные однородные дифференциальные уравнения
Уравнения с частными производными. Метод Фурье.
Классификация дифференциальных уравнений с частными производными второго порядка. Эллиптический, гиперболический и параболически
Уравнение колебаний струны. Формула Даламбера.
Подобный материал:
Методические рекомендации
по подготовке к сдаче государственного экзамена



Раздел «Математика»


Выписка из Государственного стандарта по дисциплине

«Дифференциальные уравнения и уравнения с частными уравнениями»


Основные понятия теории обыкновенных дифференциальных уравнений. Теорема существования и единственности решения задачи Коши. Поле направлений, изоклины. Простейшие дифференциальные уравнения и методы их решения. Линейные дифференциальные уравнения n-го порядка и линейные системы. Матричный метод интегрирования линейных систем дифференциальных уравнений. Интегрирование линейных дифференциальных уравнений при помощи рядов. Уравнения с частными производными. Метод Фурье. История возникновения и развития теории дифференциальных уравнений.


Содержание ответов на экзаменационные вопросы по дисциплине
  1. Основные понятия теории ОДУ.

^ Содержание ответа: Дать понятия дифференциальных уравнений, порядка дифференциального уравнения, обыкновенного дифференциального уравнения, дифференциального уравнения, разрешенного относительно старшей производной, линейного ДУ, линейного уравнения с постоянными коэффициентами, решения ДУ, понятий интегральной кривой и семейства интегральных кривых. Задачи Коши. ([1], 16с., [2], 9с.)
  1. ^ Существование и единственность решения задачи Коши. Общее, частное и особое решение. Поле направлений, изоклины.

Содержание ответа: Задача Коши. Теорема о существовании и единственности решения задачи Коши. Понятия общего решения ОДУ n-го порядка, общего интеграла ОДУ, частного решения, частного интеграла, особого решения, огибающего. Дать понятий поля направления и изоклин, привести пример. ([1], 17с., [2], 11с.)
  1. ^ Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными.

Содержание ответа: Определение уравнения с разделяющимися переменными, метод решения. Уравнения, приводящиеся к уравнениям с разделяющимися переменными.([1], 21с., [2], 31с.)
  1. ^ Однородные дифференциальные уравнения.

Содержание ответа: Понятия однородной функции и однородного уравнения. Алгоритм решения однородного дифференциального уравнения. Уравнения, приводящиеся к однородным. ([1], 24с., [2], 41с.)
  1. ^ Уравнения в полных дифференциалах. Интегрирующий множитель.

Содержание ответа: Вид уравнения в полных дифференциалах. Алгоритм решения уравнения в полных дифференциалах. Уравнения, приводящиеся к уравнениям в полных дифференциалах. Интегрирующий множитель. ([1], 33с., [2], 47с.)
  1. ^ Линейные дифференциальные уравнения первого порядка, уравнение Бернулли.

Содержание ответа: Понятие линейного дифференциального уравнения первого порядка. Алгоритм решения линейного неоднородного дифференциального уравнения первого порядка методом Лагранжа. Метод подстановки. Уравнения, приводящиеся к линейным. Уравнение Бернулли.([1], 29с., [2], 66с.)
  1. ^ Дифференциальные уравнения первого порядка, неразрешенные относительно производной; существование и единственность решения.

Содержание ответа: Постановка задачи. Уравнения первого порядка n-й степени. Неполные и полные уравнения, не разрешенные относительно производной. ([2], 85с.)
  1. ^ Уравнения Лагранжа и Клеро.

Содержание ответа: Вид уравнений Лагранжа и Клеро, их методы решения. ([1], 44с., [2], 96с.)
  1. Понижение порядка дифференциальных уравнений высшего порядка.

Содержание ответа: Определение дифференциальных уравнений высшего порядка. Рассмотреть типы дифференциальных уравнений второго порядка, приводимых к уравнениям первого порядка.([1], 55с.)
  1. ^ Линейные однородные дифференциальные уравнения п-го порядка.

Содержание ответа: Определение линейного однородного дифференциального уравнения п-го порядка. Понятие характеристического уравнения. Алгоритм нахождения общего решения линейного однородного дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами. ([1], 63с., [2], 110с.)
  1. ^ Уравнения с частными производными. Метод Фурье.

Содержание ответа: Определение уравнения с частными производными. Краевые условия: граничные и начальные. Решение уравнения колебаний струны методом разделения переменных (методом Фурье) ([1], 354с.)
  1. ^ Классификация дифференциальных уравнений с частными производными второго порядка. Эллиптический, гиперболический и параболический тип.

Содержание ответа: Основные типы уравнений математической физики: волновое, теплопроводности, уравнение Лапласа. Приведение уравнений к каноническому виду. ([1], 78с., [2], 350с.)
  1. ^ Уравнение колебаний струны. Формула Даламбера.

Содержание ответа: Вывод уравнения колебаний струны. Формулировка краевой задачи.
  1. Уравнение теплопроводности (понятие о задачах, приводящих к этому уравнению, и методах его решения).

Содержание ответа: Уравнение распространения тепла в стержне. Формулировка краевой задачи. ([1], 358с.)


Литература:
  1. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления: Учеб. для втузов. В 2-х т. Т. II: – М.: Интеграл-Пресс, 2005. – 544с.
  2. Пантелеев А.В., Якимова А.С., Босов А.В. Обыкновенные дифференциальные уравнения в примерах изадачах: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 2001. – 376 с.: ил.