提要 1:為什麼要學習工程數學?
工程數學是解決工程問題的工具,可用以下流程圖來加以說明。
Physical System (實際系統)
即所面對的工程問題
模式化
(Modeling)利用實驗的方法,觀察與實際系 統之變化有關的自然律,再將自 然律改寫為微分方程式或積分 方程式,並給與系統合適之初始 條件(與時間有關之條件)及邊 界條件(與空間有關之條件),而 建立出問題之數學模式。此一過 程稱為模式化。其中之微分方程 式或積分方程式稱為數學模式 中之控制方程式。
Mathematical Model (數學模式)
1. 控制方程式(此為自然律的 化身)
2. 初始條件(與時間有關) 3. 邊界條件(與空間有關)
Solution(解)
數學模式之解包括以下四種:
1. 通解(General Solution):包含 積分常數的解。
2. 特解(Particular Solution):積 分常數為已知之解。
3. 奇異解(Singular Solution):
無法由通解推求出之解。解 非線性微分方程式時會出現 奇異解。
4. 零解(Trivial Solution):答案 是零的解。
Solution Methods (解題方法)
要學習各種解數學模 式的方法,並活用解 題技巧,使數學模式 之解能夠迅速被找出 來。