发表于2024-12-18
本书之章节安排由浅入深、循序渐进,可提供三个学期之授课所需。第一章为「微积分综合论述」,深厚的微积分基础是学好工程数学之必要条件,故本章将微积分重点做完整论述,特别是针对一般同学观念较模煳之多变数函数之微积分。第二~四章探讨微分方程式,由一阶至高阶、常系数至变系数、齐性(homogeneous)至非齐性,以及数值法(Picard叠代渐近法)鉅细靡遗。此外,利用级数法求解O.D.E.亦有详尽探讨。
第五章探讨在控制及信号处理领域中非常重要的Laplace 转换,并介绍其在求解微(积)分方程式及联立微分方程式上的应用。第六章讨论函数之正交(orthogonal)性以及边界值问题(boundary value problem),此外,在工程上两个非常重要的函数,Legendre及Bessel function,之正交性亦有详尽说明。第七、八章探讨之重点为Fourier级数及Fourier 转换,分别为分析週期讯号及非週期讯号之频谱的利器,对于有志于从事通讯、信号处理、光电领域之同学或工程师,此两章为非常重要的工具知识。
许多工程上的问题常要处理多个自变数,例如温度相对于空间(x, y, z)及时间(t)之关系。本书之第九~十一章即根据不同的应用(波动、热传导、Laplace方程式)探讨偏微分方程式,除了分离变数法之外,转换法(Laplace 转换,Fourier 转换)以及D'Alembert Method均能分别针对不同之边界与初始条件求解。有关向量函数之微积分在本书之第十二~十四章探讨,其中梯度基本式,散度定理,旋度定理之原理与其运用为此单元之重点。有志于电磁(波)领域之同学,此单元务必熟读以求融会贯通。
第十五~十八章探讨的是复变数函数,其中留数(residue)定理及其应用为本单元中最重要的部分。此外,随着通讯科技的日新月异,数位讯号处理之重要性与日俱增,本书最后一章针对离散系统所需之数学基础,进行深入的分析与探讨,包含了Z转换以及离散Fourier 转换等。
本书特色
1. 定义严谨,论述完整而简洁,注重观念分析,适合作为大学工程数学之教科书,亦适合工程师及研究人员作为工具书。
2. 包含作者多年之教学心得,配合丰富多样之例题说明,以及精彩之解题技巧,使读者易学易懂。
3. 内容完整,由浅入深,包含大学生应具备之基础知识以及研究生应具备之入门知识。
4. 完整收录国内各大学相关系所研究所考古题,为有志升学者必备之工具书籍,并提供读者正确之准备方向。
作者简介
武维疆
学历:国立清华大学电机所博士
现职:大叶大学电机工程学系教授
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