工科数学分析.上册

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出版者:高等教育
作者:张宗达
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2001-6-16
价格:23.10元
装帧:
isbn号码:9787040118865
丛书系列:
图书标签:
  • 专业课
  • 数学分析
  • 工科数学
  • 高等数学
  • 微积分
  • 函数
  • 极限
  • 连续
  • 微分
  • 积分
  • 数学
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具体描述

《工科数学分析(上册)》 内容概要 本书致力于为工科学生构建坚实的数学基础,深入浅出地讲解了支撑现代工程技术发展的核心数学理论与方法。本书内容紧密围绕工科专业需求,从基础概念出发,循序渐进地引入更高级的分析工具,力求使读者不仅掌握数学知识,更能理解其在实际工程问题中的应用价值。 第一章 函数与极限 本章是整个数学分析体系的基石。我们首先定义函数的概念,包括定义域、值域、函数的图像等,并对常见的函数类型(如多项式函数、有理函数、指数函数、对数函数、三角函数及其反函数)进行系统介绍,探讨它们的性质与图像特征。随后,我们引入极限的概念,这是理解连续性、导数和积分的关键。通过直观的几何解释和严格的 $epsilon-delta$ 定义,读者将深入理解当自变量趋近某值时函数值的变化趋势。本章还将讨论极限的四则运算法则、无穷小与无穷大的概念,以及重要的夹逼定理和单调收敛定理,为后续章节的学习打下坚实基础。 第二章 连续性与导数 在理解了极限的基础上,本章重点探讨函数的连续性。我们将定义在点处和区间上的连续性,并介绍连续函数的性质,如有界性、最值定理和介值定理,这些性质在分析和优化问题中至关重要。 随后,我们引入导数的概念,这是描述函数瞬时变化率的核心工具。通过几何上的切线斜率和物理学中的瞬时速度等实际例子,阐明导数的物理意义和几何意义。本章将系统讲解导数的求导法则,包括基本初等函数的导数、四则运算法则、复合函数求导法则(链式法则)以及隐函数求导法。反函数求导法也将得到介绍。 导数在函数分析中扮演着极其重要的角色。我们学习如何利用导数判断函数的单调性、求函数的极值和最值,以及分析函数的凹凸性。洛必达法则作为解决未定式极限的强大工具,也将在此章节得到详细阐述。最后,我们将讨论高阶导数及其应用,为理解微分方程等后续内容做好准备。 第三章 微分中值定理与导数的应用 本章在前一章的基础上,进一步深化对导数的理解与应用。我们将重点介绍微分中值定理,包括罗尔定理、拉格朗日中值定理和柯西中值定理。这些定理是连接函数值与导数值的桥梁,具有重要的理论意义和广泛的应用。 基于中值定理,我们进一步拓展导数的应用。通过导数研究函数的单调区间、极值和最值,帮助读者掌握分析函数行为的有效方法。函数的图像绘制也将得到详细指导,使读者能够通过导数信息准确描绘函数的大致形态。 本章还将探讨方程的根的分布问题,以及如何利用导数解决实际工程中的优化问题,例如在给定约束条件下求最大值或最小值,这对于工程设计和资源配置具有直接指导意义。 第四章 不定积分 本章是微积分的另一个核心概念——积分的开端。我们首先定义不定积分的概念,并将其与导数的关系(互为逆运算)进行阐述。不定积分的结果是一族函数,而非一个确定的数值。 本章将详细介绍不定积分的计算方法,包括第一类换元法(凑微分法)和第二类换元法。此外,还将重点讲解分部积分法,这是处理乘积形式被积函数的重要技巧。有理函数的积分,特别是利用长除法和待定系数法进行部分分式分解,也是本章的重要内容。 掌握不定积分的计算是解决定积分问题和微分方程问题的前提。本章旨在培养读者熟练运用各种积分技巧,为解决更复杂的数学问题打下坚实基础。 第五章 定积分 本章引入定积分的概念,它代表了一个函数在某区间上的“面积”或“累积量”。我们将从几何上解释定积分的意义,并给出黎曼积分的定义。 定积分与不定积分之间存在着密切的联系,这主要体现在牛顿-莱布尼茨公式(微积分基本定理)上。本章将详细阐述微积分基本定理,并演示如何利用它来计算定积分。 定积分在工程中有广泛的应用。本章将展示如何利用定积分计算平面图形的面积、旋转体的体积、曲线的长度,以及解决物理学中的功、功、变力做功等问题。此外,还将介绍定积分的性质,包括线性性质、区间可加性等,以及一些特殊的定积分计算技巧。 第六章 几类重要初等函数 在本章中,我们将对之前零散介绍的几类重要初等函数进行更为系统和深入的分析。这包括指数函数、对数函数、三角函数及其反函数。 对于指数函数 $a^x$,我们将探讨其定义域、值域、单调性、图像特征,以及其在复利计算、放射性衰变等领域的应用。对数函数 $log_a x$ 作为指数函数的反函数,其性质也将得到详细讨论,包括对数运算法则及其在数据处理、信号衰减等方面的作用。 三角函数(正弦、余弦、正切、余切、正割、余割)的周期性、奇偶性、图像以及在振动、波动等工程现象中的建模作用将得到深入讲解。同时,还将介绍反三角函数(反正弦、反余弦、反正切等)的定义、性质和应用,特别是在涉及角度计算和三角方程求解时。 对这些函数的深入理解,有助于读者更好地理解和建模各种工程现象,为后续更复杂的数学分析打下基础。 本书的特点: 突出应用性: 全书内容设计紧密结合工科特点,力求通过丰富的工程实例和应用场景,帮助读者理解数学理论的实际意义,激发学习兴趣。 强调数学思想: 在讲解具体公式和方法的同时,注重阐述背后的数学思想和逻辑推理过程,培养读者的数学抽象能力和分析能力。 由浅入深: 循序渐进的教学方式,从基础概念出发,逐步过渡到复杂的理论和方法,确保读者能够扎实掌握每一个知识点。 图文并茂: 大量配以清晰的图示和表格,辅助读者理解抽象的数学概念和函数图像,提高学习效率。 本书的上册内容为工科数学分析奠定了坚实的基础,读者在掌握了本册内容后,将能够为更深入的学习和应用数学分析的下册内容做好充分准备。

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读后感

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老实说,作为一本工具性极强的教材,它在某些章节的“温度感”上可能略显不足,但这种“冷静”恰恰是它最大的优点所在。作者完全聚焦于数学本身的逻辑美感和内在联系,没有过多地穿插历史轶事或者不必要的感性叙述。这种纯粹的、高度抽象的表达,反而为我提供了一个不受外界干扰的纯净思考空间。我常常在解题受阻时,合上这本书,静下心来,重新梳理书中构建的知识结构图。这本书提供的框架是如此稳固和自洽,以至于你一旦理解了这个框架,很多后续的学习内容都会自然而然地嵌入其中。它训练的是你构建严密数学思维的能力,而不是简单地记忆解题套路。因此,这本书更像是一把钥匙,它开启的不是某个具体问题的答案,而是通往更高维度数学理解的大门。

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说实话,我最开始接触这类高等数学内容时,内心是有些抗拒的,总觉得会是一堆枯燥的公式和抽象的证明。然而,这本书的叙述方式完全颠覆了我的固有印象。作者似乎非常懂得读者的心理,他不是一上来就抛出复杂的定理,而是循序渐进地引入概念,就像一位耐心的老教授在课堂上给你讲解一样。很多一开始看起来云里雾里的定义,经过他的细致剖析和生活化的类比,竟然变得豁然开朗。特别是他对一些核心思想的阐述,总是能抓住问题的本质,不纠缠于不必要的枝节。阅读体验上,行文流畅自然,逻辑链条清晰得如同精密仪器的内部构造,让人可以毫不费力地跟随着作者的思路深入探索。这种由浅入深、层层递进的教学方法,极大地降低了初学者的学习门槛,让我感觉自己不是在硬啃教材,而是在进行一场思维的探险。

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这本书的内容深度是毋庸置疑的,对于一个有一定基础的学习者来说,它提供了非常坚实和全面的理论基础。我特别留意了它在某些关键定理证明过程中的处理。很多教材倾向于直接给出结论或最简洁的证明路径,而这本书却细致地勾勒出了构建这些理论的每一步逻辑跳跃点,甚至会给出几种不同的证明思路供读者比较和选择。这种处理方式极大地提升了我的批判性思维能力,让我不再满足于“知道它对”,而是开始探究“为什么是对”。此外,书中提供的习题设计也极其巧妙。它们并非简单的计算题的堆砌,而是紧密围绕着核心概念的应用与拓展,很多题目本身就蕴含着重要的数学思想。完成这些练习,就像是给自己的知识体系进行了一次全面的压力测试和结构加固,让人感到知识的内化是实实在在的,而不是停留在表面。

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这本书的参考价值非常高,我把它放在手边,不仅仅是用来学习新知识,更多的时候是用来回顾和查阅那些容易模糊的关键节点。它的索引做得非常到位,无论是函数极限的 $epsilon-delta$ 定义的细节,还是级数收敛性的判定标准,翻找起来都非常快捷。我发现,很多我之前在其他资料中未能彻底理解的细微差别,在这本书里得到了非常精确的界定。例如,在讨论一致连续性和均匀收敛性时,作者对“一致性”的强调和对比分析,简直是教科书级别的清晰。对于需要撰写研究报告或准备高阶考试的读者来说,这本书提供的严谨定义和规范化的数学语言是无价的财富。它不仅仅是一本学习材料,更像是一本可以随时翻阅的“数学真理手册”,确保我在任何时候引用的概念都是最准确和最权威的。

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这本书的装帧和设计简直让人眼前一亮,封面那种沉稳的蓝色调,搭配着简洁有力的字体,一眼望去就透着一股严谨和专业。我特地挑了个安静的午后,泡了杯咖啡,准备好好钻研一下。书本的纸张质量也很好,摸起来很有质感,印刷清晰,排版布局合理,让人在长时间阅读时眼睛不容易疲劳。细节处理得很到位,比如目录设计得非常清晰明了,让我能迅速定位到我想学习的章节。拿到手里沉甸甸的感觉,就让人觉得内容肯定非常充实。这本书的篇幅看起来不小,但整体感觉很扎实,没有那种为了凑页数而堆砌内容的空泛感,每一页似乎都凝聚着作者的心血。我最欣赏的是它在保持学术严谨性的同时,在视觉上传达出的那种克制而高级的美感,这对于一本理工科教材来说,是非常难得的体验。翻阅时,那种对知识的敬畏感油然而生,让我对接下来的学习充满了期待。

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