2021中國海洋大學(xué)常微分方程研究生考試大綱 正文

③常微分方程
一、考試性質(zhì)
常微分方程是數(shù)學(xué)相關(guān)專業(yè)碩士研究生入學(xué)考試復(fù)試筆試科目。
二、考察目標(biāo)
要求考生能正確理解常微分方程的基本概念，掌握一些基本理論和各種類型方程求解的主要方法，具有一定的解題能力。同時(shí)，要求考生具有分析與解決問題的能力。
三、考試形式
閉卷考試，本部分滿分為30分。
試卷結(jié)構(gòu)：客觀題與計(jì)算題約占50%； 綜合題與證明題約占50%
四、考試內(nèi)容
考試內(nèi)容：初等積分法；基本定理；一階線性微分方程組；n 階線性微分方程；定性理論與穩(wěn)定性理論簡(jiǎn)介；一階偏微分方程初步。
1．初等積分法部分：要求考生能用初等（積分）解法求解常微分方程的可積類型，掌握各種類型的解法，具有判斷一個(gè)給定方程的類型和正確求解的能力。重點(diǎn)是求解方法，難點(diǎn)是識(shí)別方程的類型以及熟練掌握求解方法。
2．基本定理部分包括解的存在唯一性定理，解的延展定理，解對(duì)初值的連續(xù)依賴性定理和解的可微性定理，構(gòu)成了常微分方程主要理論部分。解的存在唯一性定理表明，若右端函數(shù)滿足連續(xù)和利布希茲條件，則保證方程的解存在性與唯一性。它是常微分方程理論中最基本的定理，有其重大的理論意義。另一方面，由于能求得精確解的方程不多，所以該定理給出的求近似解法就具有重要的實(shí)際意義。解的延拓定理及解對(duì)初值的連續(xù)依賴性與可微性定理揭示了微分方程的重要性質(zhì)。要求考生必需理解上述定理的條件和結(jié)論，掌握證明方法，能運(yùn)用定理證明有關(guān)問題。重點(diǎn)是證明的思路和方法，特別是逐次逼近法，難點(diǎn)是貫穿定理證明過程的利布希茲條件運(yùn)用和證明過程中不等式技巧的把握。
3．一階線性微分方程組是常微分方程理論中的重要部分，無論從實(shí)用的角度或從理論的角度來說，一階線性微分方程組所提供的方法和結(jié)果都是非常重要的。要求考生：1. 掌握線性微分方程組的一般理論，把握解空間的代數(shù)結(jié)構(gòu)；2.基解矩陣求法。一般齊次線性微分方程組的基解矩陣是難以通過積分求得，但當(dāng)系數(shù)矩陣是常系數(shù)矩陣時(shí)，可以通過代數(shù)方法（Jordan標(biāo)準(zhǔn)型、矩陣指數(shù)）求出基解矩陣。3.重點(diǎn)掌握一階線性微分方程組的解空間結(jié)構(gòu)和常系數(shù)線性微分方程組的解法，難點(diǎn)是證明一階齊次常微分方程組的解空間是n 維線性空間和一階常系數(shù)齊次或非齊次微分方程組的求解。
4．n 階線性微分方程是值得重視的方程，這不僅僅因?yàn)閚階線性微分方程的一般理論已被研究的十分清楚，而且它是研究非線性微分方程的基礎(chǔ)，它在物理、力學(xué)和工程技術(shù)中也有廣泛的應(yīng)用。要求考生重點(diǎn)掌握n階線性微分方程的基本理論和常系數(shù)n階線性微分方程的解法，對(duì)于高階方程的降階問題和二階線性方程的冪級(jí)數(shù)解法作簡(jiǎn)單了解。熟悉Laplace變換是求解n階常系數(shù)線性微分方程初值問題的方法。把握n 階線性微分方程與一階線性微分方程組的關(guān)系，能夠?qū)⒁浑A線性微分方程組的有關(guān)結(jié)果推廣到n 階線性微分方程，以統(tǒng)一的觀點(diǎn)理解這兩部分的內(nèi)容。
5．定性理論與穩(wěn)定性理論簡(jiǎn)介主要介紹定性理論和穩(wěn)定性理論，定性理論產(chǎn)生與發(fā)展與生產(chǎn)實(shí)踐和物理、力學(xué)以及工程技術(shù)問題緊密聯(lián)系，它主要研究軌線在相平面或相空間的分布以及極限環(huán)或周期軌的穩(wěn)定性和不穩(wěn)性等問題。穩(wěn)定性理論研究平衡態(tài)的穩(wěn)定性問題，主要研究方法是李雅普諾夫第一方法和第二方法。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，無論是定性理論還是穩(wěn)定性理論都有著極其廣泛的應(yīng)用。要求學(xué)生對(duì)定性理論和穩(wěn)定性理論有所了解，能夠用李雅普諾夫第二方法判斷平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性問題。
    6.一階偏微分方程部分：只要考生對(duì)一階偏微分方程的理論和方法有所了解，會(huì)求解簡(jiǎn)單的一階線性齊次偏微分方程和一階擬線性非齊次偏微分方程問題。
五、是否需使用計(jì)算器
否。

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