常微分方程理论研究已经有300多年的历史,它是近代数学中的重要分支;同时,由于它与实际问题有着密切的联系,因此,它又是近代数学中富有生命力的分支之一。对于数学,特别是数学的应用,常微分方程所具有的重大意义主要在于:很多物理与技术问题可以化归为常微分方程的求解问题,如自动控制、各种电子学装置的设计、弹道的计算、飞机和导弹飞行的稳定性的研究、化学反应过程稳定性的研究等。此外,常微分方程在生态学、人口学、经济学等许多其他领域中也有重要的应用。这些问题都可以化为求常微分方程的解,或者化为研究解的性质的问题。
本书是在作者多年教学实践和教学研究的基础上,吸取国内外同类教材的精华编写而成。全书分为7章,前5章作为基本内容,后2章可根据实际情况灵活选用。根据常微分方程课程的特点及高等师范院校的培养目标,我们在编写本教材时有以下几点考虑:1。力图实现“少而精”的原则,注重数学思想的培养、基本方法的训练,尽量从几何直观入手,注意概念实质的揭示以及近代数学观点的渗透。本课程中方程类型多、解法各异。我们在内容取材上力图精练,注意分析不同类型方程及其解法的特点。例如,在一阶方程的初等积分法中,以变量可分离方程、线性方程、全微分方程为主线;在高阶微分方程(组)中,以线性齐次微分方程(组)为主线,强调数学变换的思路、技巧及各种方法之间的内在联系。对一阶常微分方程的一般理论,我们**介绍毕卡存在**性定理,对定理的条件、结论与证明方法进行较为细致的分析,注意概念实质的揭示、定理证明思路的阐述,以及其中所包含的数学思想分析。对常系数线性齐次微分方程组的求解方法,我们选用矩阵指数法,基解矩阵的计算采用了较新的普兹方法,既可避免读者接受这部分知识的困难,又使读者熟悉向量、矩阵及矩阵指数函数的应用。