課程資訊
課程名稱
應用數學一
Applied Mathematics (Ⅰ) 
開課學期
103-1 
授課對象
理學院  大氣科學系  
授課教師
蔡天鉞 
課號
AtmSci2011 
課程識別碼
209 27110 
班次
 
學分
全/半年
半年 
必/選修
必修 
上課時間
星期一2(9:10~10:00)星期三3,4(10:20~12:10) 
上課地點
大氣A104大氣B105 
備註
總人數上限:38人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1031AtmSci2011_ 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

1. Introduction
(a) Preliminaries
(b) The exponential function
(c) Differential Equations as Mathematical Models
2. Linear Algebra
(a) Matrices, Determinants and Basics
(b) O(N3), O(N2) and O(N) operations
(c) Orthogonal Matrices
(d) Eigenvalues, Eivenvectors, and Similarity Transform
(e) The normal modes of a vibrating system
(f) Hermitian and skew-Hermitian Matrices
(g) Orthogonal Bases, Projection and Expansions
3. Ordinary Differential Equations
(a) First Order Differential Equations
(b) Second Order Differential Equations
(c) Autonomous systems, Stability, and Phase Plane
(d) Sturm-Liouville Theory
(e) Series Solution and Some Special Functions
(f) Integral Transforms
4. Vector Analysis
(a) Definitions, Elementary Approach
(b) Scalar or Dot Product
(c) Vector or Cross Product
(d) The gradient
(e) The divergence of a vector field
(f) The curl of a vector field
(g) The Laplacian
(h) Differential Vector Operators in Curved Coordinate (Spherical and cylindrical coodinates)
(i) The Gauss Theorem and Poisson Equation
(j) The Stoke theorem
(k) Helmholtz’s Theorem
(l) Successive Application of (Einstein’s notation or Levi-civita symbols)
(m) Maxwell equations and Euler equations
(n) Conservation laws
 

課程目標
待補 
課程要求
待補 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
待補 
參考書目
待補 
評量方式
(僅供參考)
   
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
9/15,9/17  數學的本質與數學建模 
第2週
9/22,9/24  向量空間、線性組合、線性獨立與相依、基底、維度、座標、直交化 
第3週
9/29,10/01  內積、外積、內積空間(賦範空間、距離空間)、線性變換、矩陣 
第4週
10/06,10/08  矩陣、行列式 
第5週
10/13,10/15  特徵多項式、固有值、固有向量、對角化矩陣、對稱矩陣、正交矩陣 
第6週
10/20,10/22  向量微分:方向導數、偏微分、全微分、梯度(gradient) 
第7週
10/27,10/29  向量積分:Green定理、Gauss Divergence定理、Stoke定理 
第8週
11/03,11/05  期中考 
第9週
11/10,11/12  一階常微分方程:separable equation、exact equation、linear equation、初始值問題 
第10週
11/17,11/19  高階常微分方程:齊次微分方程、非齊次微分方程(undetermined coefficient method、variation of parameter method ) 
第11週
11/24,11/26  Laplace變換 
第12週
12/01,12/03  利用Laplace 變換解常係數微分方程 
第13週
12/08,12/10  無窮級數解 
第14週
12/15,12/17  特殊函數 
第15週
12/22,12/24  近似解 
第16週
12/29,12/31  線性系統:算子方法、固有值方法、Laplace 變換法