
- •Высшая математика
- •Введение
- •Глава I. Уравнения математической физики. Операционное исчисление. Теория функций комплексной переменной
- •1. Уравнения математической физики
- •Преобразование Лапласа
- •Обратное преобразование Лапласа
- •Применение преобразования Лапласа
- •3. Теория функций комплексной переменной
- •Предел и непрерывность функции комплексной переменной
- •2) Дифференцирование функций комплексной переменной
- •3) Интегрирование функции комплексной переменной
- •Глава II. Теория вероятностей. Элементы математической статистики
- •Случайные события
- •Основные понятия теории вероятностей
- •2) Понятие вероятности события. Классическое определение вероятности
- •3) Элементы комбинаторики
- •4) Основные теоремы теории вероятностей
- •5) Формула полной вероятности. Формула Байеса
- •6) Повторение испытаний. Формула Бернулли. Асимптотические формулы
- •Случайные величины
- •3. Элементы математической статистики
- •Задачи для контрольных работ Контрольная работа № 9 Уравнения математической физики. Операционное исчисление. Теория функций комплексной переменной
- •Контрольная работа № 10 Теория вероятностей. Элементы математической статистики
- •Оглавление
- •Глава I. Уравнения математической физики. Операционное исчисление. Теория функций комплексной переменной…….3
- •Глава II. Теория вероятностей. Элементы математической статистики……………………………………………………………………..15
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НОВГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ ЯРОСЛАВА МУДРОГО
Высшая математика
Контрольные задания и методические указания
для студентов заочного отделения
инженерно-технических специальностей
(часть 4)
ВЕЛИКИЙ НОВГОРОД
2010
Р е ц е н з е н т
д. физ.-мат.наук, доцент кафедры прикладной математики
В.А. Едемский
Высшая математика: Контрольные задания и метод. указания для студентов заочного отделения инженерно-технических специальностей (часть4) / Сост. С.О. Карданов, Е.Ю. Карданова; НовГУ им. Ярослава Мудрого. – Великий Новгород, 2010. – 46с.
Пособие является руководством по выполнению контрольных работ по курсу высшей математики для студентов-заочников инженерно-технических специальностей вузов. Оно содержит вопросы и теоретические сведения, необходимые для выполнения контрольных работ по данной теме, примеры решения задач, контрольные задания и список литературы.
Введение
При изучении курса высшей математики студент-заочник должен выполнить ряд контрольных работ. Решения задач и пояснения к ним должны быть достаточно подробными. Все решения надо приводить полностью, чертежи и графики должны быть выполнены четко, с указанием масштаба и названий координатных осей. Обозначения к задачам должны соответствовать указаниям на чертежах и графиках. К выполнению контрольного задания следует приступать после изучения теоретического материала по учебникам и решения достаточного количества задач по материалу, соответствующему этому заданию. Данное пособие предназначено для студентов-заочников 2-го курса весеннего семестра.
Глава I. Уравнения математической физики. Операционное исчисление. Теория функций комплексной переменной
Теоретические вопросы
1. Классификация уравнений с частными производными второго порядка.
2. Задача Коши для уравнения колебания струны.
3. Метод Даламбера решения задачи Коши для уравнения колебания струны.
4. Определение преобразования Лапласа и его свойства.
5. Малая таблица преобразований Лапласа.
6. Преобразование Лапласа производной от функций.
7. Обратное преобразование Лапласа и его свойства.
8. Малая таблица обратных преобразований Лапласа.
9. Обратное преобразование Лапласа дробно-рациональных функций.
10. Операционный метод решения обыкновенных дифференциальных уравнений и систем.
11. Предел и непрерывность функции комплексной переменной.
12. Дифференцирование функции комплексной переменной.
13. Интегрирование функции комплексной переменной.
Литература
1. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов. М.: Наука, 1989. Т.1,2.
2. Пчелин Б.К. Специальные разделы высшей математики. М.: Высш.шк.,1973.
3. Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова Т.Я. Высшая математика в упражнениях и задачах. М.: Высш. шк.,1998. Ч.1,2.
1. Уравнения математической физики
Многие задачи
механики, физики, химии приводят к
исследованию дифференциальных уравнений
с частными производными второго порядка,
называемых
уравнениями
математической физики.
Например, колебание
струны
описывается уравнением:
.
(1)
Но для определения движения струны, кроме уравнения (1), необходимо задать начальные условия, описывающие поведение струны в начальный момент времени t=0:
,
(2)
,
(3)
где
-
заданные функции.
Задача отыскания
решения u(x,t)
уравнения (1) в области
,
удовлетворяющего начальным условиям
(2)-(3), называется задачей
Коши для уравнения колебания струны.
Решение задачи Коши для уравнения (1) задается формулой Даламбера:
.
(4)
Задание. Найти решение u(x,t) задачи Коши:
Решение. По формуле Даламбера (4) имеем:
2. Операционное исчисление