一、考試形式與試卷結構
(一)試卷成績(jì)及考試時(shí)間
本試卷滿(mǎn)分為100分,考試時(shí)間為120分鐘。
(二)答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
(三)試卷結構
填空題;簡(jiǎn)答題;解答與證明題等
二、考試目標:
1.掌握常微分方程的基本概念和求解微分方程的基本方法。
2.理解常微分方程的基本理論和基礎知識,增強學(xué)生綜合運用數學(xué)分析、高等代數等前置課程的基本概念、方法和結果的能力。
3.運用常微分方程的基本理論和方法來(lái)分析解決微分方程問(wèn)題,以常微分方程為基礎建立數學(xué)模型。
三、考試范圍:
(一)緒論
1.常微分方程模型
會(huì )構建常微分方程模型。
2.基本概念和常微分方程的發(fā)展歷史
掌握常微分方程基本概念。
(二)一階微分方程的初等解法
1.變量分離方程與變量變換
掌握求解變量分離方程的方法;掌握用變量變換化為變量分離型方程的方法。
2.線(xiàn)性微分方程與常數變易法
會(huì )應用常數變易法求解線(xiàn)性微分方程。
3.恰當微分方程與積分因子
會(huì )求解恰當微分方程;掌握一元函數積分因子的求解與應用。
4.一階隱式微分方程與參數表示
會(huì )求解一階隱式微分方程;會(huì )選擇合適的參數表示求解方程。
(三)一階微分方程的解的存在定理
1.解的存在唯一性定理與逐步逼近法
理解解的存在唯一性定理;掌握Picard逐步逼近法。
2.解的延拓
理解解的延拓定理。
3.解對初值的連續性和可微性定理
理解解對初值的連續依賴(lài)性與可微性定理。
(四)高階微分方程
1.線(xiàn)性微分方程的一般理論
理解線(xiàn)性微分方程的有關(guān)概念;了解解的存在唯一性定理及通解結構定理;會(huì )應用常數變易法求解二階非齊次線(xiàn)性微分方程。
2.常系數線(xiàn)性微分方程的解法
掌握常系數齊次線(xiàn)性微分方程的解法;會(huì )應用比較系數法求解非齊次線(xiàn)性微分方程。
3.高階微分方程的降階和冪級數解法
會(huì )用合適的變量替換將某些高階方程降階。
(五)線(xiàn)性微分方程組
1.存在唯一性定理
會(huì )使用矩陣表示線(xiàn)性微分方程組;會(huì )將高階線(xiàn)性方程化為與之等價(jià)的一階線(xiàn)性方程組;理解存在唯一性定理。
2.線(xiàn)性微分方程組的一般理論
掌握線(xiàn)性微分方程組解的一些代數結構;會(huì )應用基解矩陣求出線(xiàn)性微分方程組的通解與特解。
3.常系數線(xiàn)性微分方程組
會(huì )求解二階方陣的特征值與特征向量;會(huì )表示特征向量互不相同的基解矩陣。
(六)非線(xiàn)性微分方程
1.穩定性
掌握零解穩定,不穩定,漸近穩定等概念;會(huì )求駐定解并判斷駐定解的穩定性態(tài);會(huì )判定相關(guān)方程零解的穩定性。
2.V函數方法
了解李雅普諾夫定理。
四、主要參考書(shū)目
1.王高雄等編:《常微分方程》,第三版,高等教育出版社,2008年。