数学物理方程现代数值方法

本书主要内容包括偏微分方程基础知识、Sobolev空间基本知识、Galerkin方法、有限元方法及其误差估计、泊松问题的其他数值方法、不可压缩Navier-Stokes问题有限元应用、修正的特征有限元方法和随机不可压缩流问题全离散有限元方法。有些章末附有课后练习，是对书中重点内容的升华和延伸。本书既有经典数值方法和理论，又有计算方法的新进展；不仅有算法的描述，同时还有算法的实现，可以满足各种读者不同的需要。

目录
前言
第1章　偏微分方程基础知识　1
1.1　基本概念　1
1.2　偏微分方程的分类　2
1.3　多变元微积分　3
1.3.1　Gateaux 导数　3
1.3.2　Prechet 导数　6
1.4　练习　9
参考文献　10
第2章　Sobolev空间基本知识　11
2.1　空间*和*　11
2.2　Lp 空间　12
2.2.1　Lp空间的定义　12
2.2.2　Lp空间的性质　13
2.3　广义导数　14
2.3.1　一阶广义导数　14
2.3.2　a阶广义导数　16
2.4　Sobolev 空间　17
2.4.1　一阶 Sobolev 空间*　17
2.4.2　k 阶 Sobolev 空间*　17
2.4.3　 *空间　18
2.4.4　迹算子　19
参考文献　20
第3章　Galerkin方法　21
3.1　背景　21
3.2　预备知识　21
3.3　变分问题　23
3.4　离散格式　23
3.5　Galerkin方法的适定性　25
3.5.1　存在唯一性　25
3.5.2　稳定性　25
3.5.3　收敛性　25
3.6　计算实例　27
3.7　练习　29
参考文献　31
第4章　有限元方法及其误差估计　32
4.1　背景与简介　32
4.2　拉格朗日插值基函数　33
4.2.1　网格剖分　33
4.2.2　线性有限元空间　34
4.2.3　基函数　34
4.3　泊松问题的有限元方法　40
4.3.1　泊松问题　40
4.3.2　计算流程　40
4.4　误差估计　43
4.4.1　偏微分方程的正则估计　43
4.4.2　H1范数下的误差估计　43
4.4.3　L2范数下的误差估计　46
参考文献　47
第5章　泊松问题的其他数值方法　48
5.1　非协调有限元方法　48
5.2　有限体积元方法　52
5.3　练习　55
参考文献　55
第6章　不可压缩Navier-Stokes问题有限元应用　57
6.1　定常Stokes问题　57
6.1.1　方程的变分　57
6.1.2　解的存在唯一性定理　59
6.1.3　稳定性　59
6.1.4　收敛性　60
6.2　Navier-Stokes问题　62
6.2.1　定常Navier-Stokes方程　62
6.2.2　非定常Navier-Stokes方程　63
6.2.3程序实现　65
6.3　Freefem计算程序　66
参考文献　72
第7章　修正的特征有限元方法　73
7.1　特征线方法　73
7.2　非稳态Navier-Stokes方程的修正特征有限元方法　75
7.2.1　非稳态Navier-Stokes方程　76
7.2.2　特征有限元离散　77
7.3　练习　78
参考文献　79
第8章　随机不可压缩流问题全离散有限元方法　80
8.1　预备知识　80
8.2　随机Stokes问题　87
8.3　时间半离散化　89
8.4　全离散的混合有限元方法　90
8.5　练习　91
参考文献　92
索引　93