高等数学

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页数:374
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出版时间:2005-10
价格:29.40元
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isbn号码:9787109097124
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  • 高等数学
  • 数学
  • 微积分
  • 线性代数
  • 概率论
  • 解析几何
  • 函数
  • 极限
  • 导数
  • 积分
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具体描述

高等数学(各专业通用21世纪农业部高职高专规划教材),ISBN:9787109097124,作者:张克新、金燕

《星际航行简史:从牛顿到曲速引擎的漫长旅程》 内容简介: 本书并非聚焦于某一特定学科的理论深度,而是以宏大而连贯的叙事视角,勾勒出人类文明在探索宇宙过程中,所经历的思维飞跃、技术突破与哲学思辨的演进脉络。它是一部横跨数个世纪的“技术人类学”史诗,深入剖析了“如何离开地球”这一终极命题下,无数先驱者的智慧结晶与不懈努力。 第一章:地心引力的束缚与挣脱的渴望(牛顿的时代回响) 本章追溯至人类对“天体运行”的朴素认知如何被启蒙运动的理性之光所颠覆。我们详细考察了艾萨克·牛顿的万有引力定律如何不仅统一了天体与地面物理,更在无形中为未来的星际旅行划定了一道几乎不可逾越的理论屏障——即传统化学燃料火箭面对巨大质量和漫长距离时的能量悖论。 这不是一本纯粹的物理学教科书,而是对那个时代“思维模型”的解析。书中通过对早期航天先驱如康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基、罗伯特·戈达德的生平与手稿的细致解读,揭示了理论框架如何被实际工程需求所驱动和反塑。我们关注的重点是:当“逃逸速度”成为一个可计算的数字时,人类的想象力是如何被激励去寻找突破这一数值限制的路径。例如,对“多级火箭”概念的诞生过程的描绘,侧重于工程限制如何催生出结构上的巧妙解法,而非仅仅是公式的推导。 第二章:地月之间:工程学的试炼场与冷战的阴影 太空竞赛不再仅仅是意识形态的较量,而是人类首次将理论物理应用于极端工程的真实考验。本章聚焦于1950年代至1970年代,重点分析了阿波罗计划的幕后故事。 我们摒弃了对政治博弈的冗余描述,转而深入“土星五号”的设计哲学。书中详细阐述了如何解决液体燃料火箭在低温储存、高振动环境下的可靠性问题,以及对“轨道力学”在实际任务规划中的应用。重点章节探讨了“导航与制导”系统的演进——从早期的机械陀螺仪到首次将数字计算引入深空测量的里程碑。书中通过复原一次关键的登月轨道修正计算,展示了早期宇航员和地面控制中心如何依赖于对基础轨道参数的精确掌握,来应对突发状况。对于读者而言,这段历史是理解“初级航天”的边界与局限性的关键。 第三章:行星际的漫游者:无人探测器的智慧(旅行者号的遗产) 当载人航天受限于生命支持系统的复杂性后,无人探测器成为了人类探索太阳系边缘的先锋。本章着重分析了“行星际航行”的精妙之处。 我们不再讨论火箭推力,而是转向“引力助推”(Gravity Assist)这一核心技术。书中以“旅行者一号”和“卡西尼号”的经典轨迹为例,构建了详细的动力学模型,说明行星的引力如何被“借用”以实现远超单次发射能量所能达到的速度增益。这种“借力打力”的哲学,代表了人类认识到,在浩瀚的宇宙中,我们必须学会利用环境的力量,而非单纯依靠自身的蛮力。 此外,本章深入探讨了深空通信的挑战——信号衰减、延迟补偿,以及如何设计出能够在数十年间抵抗宇宙射线和极端温度的电子设备。对“黄金唱片”的分析,也从侧面反映了早期太空探索者对于“信息持久性”的深切关怀。 第四章:理论的前沿:突破速度的瓶颈(科幻的种子与物理的猜想) 在解决了“如何到达”的问题后,更深层次的挑战浮现出来:如何“快速到达”?本章将焦点转向那些尚未完全工程化,但已经在理论物理界引起巨大波澜的概念。 我们详细梳理了离子推进、核热推进(NTR)的原理及其在理论模型中的效率优势。然而,本书的重点在于探索那些更具颠覆性的概念,如:曲速(Warp Drive)理论的数学基础——爱因斯坦场方程的特解。我们不提供实现蓝图,而是深入剖析了“负能量密度”这一理论障碍,以及理论物理学家们试图通过量子场论来理解和规避它的尝试。 另一个重要部分是关于“近光速旅行”的相对论效应讨论。通过模拟一个假设的恒星际飞船的内部时间流逝与外部宇宙时间流逝的对比,本书旨在让读者直观地理解,即使速度达到光速的99%,时间膨胀效应依然是星际旅行中无法回避的哲学与工程难题。 第五章:星际之桥:跨越时代的工程学愿景(未来的基础设施) 本书的收尾部分展望了构建星际基础设施的可能性。这包括对“戴森球”概念的物理学可行性分析——并非作为能源收集器,而是作为一种对“宜居带”和“恒星级工程”的思考起点。 我们探讨了不同推进方式(如光帆、反物质推进的理论潜力)如何影响未来星际殖民地的选址标准。最终,本书回归到对“尺度”的敬畏:从牛顿对苹果落地的观察,到人类试图将自身印记投射到数光年之外的努力,星际航行简史的本质,是一部关于人类如何用日益精密的工具,去丈量和挑战自身认知的边界的历史。它揭示了,每一次技术飞跃的背后,都是一次对既有物理学范式的深刻理解和利用。 本书旨在为那些对宇宙充满好奇,但又希望理解驱动人类迈向星辰的真实工程逻辑与理论框架的读者提供一个清晰而富有启发性的地图。

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读后感

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用户评价

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读到这本书,我最大的感受就是,它打破了我之前对数学的刻板印象。我一直以为高等数学就是一大堆难懂的公式和推导,但在翻阅这本书的过程中,我发现作者的讲解方式非常有创意。他并没有一开始就抛出复杂的定理,而是从一些非常基本,甚至可以说是“常识性”的问题入手,然后一步步引导你进入更深层次的数学世界。比如,在讲解序列和级数的时候,他用了一个非常有趣的例子,关于“兔子繁殖问题”,这个问题看似简单,但其背后却隐藏着斐波那契数列的规律,而这个规律又是理解无穷级数收敛与发散的关键。这种从具体到抽象的引导方式,让我觉得学习过程更加自然,也更容易消化。书中的插图也非常精彩,它们不仅仅是辅助理解的工具,更像是一幅幅精美的数学画作,将抽象的概念可视化,让我在脑海中形成清晰的图像。我尤其喜欢书中关于傅里叶变换的图示,那些不同频率的正弦波叠加在一起,最终形成一个复杂波形的过程,简直就像是在进行一场视觉的盛宴。作者在解释一些证明过程时,也很注重逻辑的严谨性,但同时又不会让证明过程显得过于枯燥。他会巧妙地穿插一些历史故事,或者是一些哲学的思考,让读者在理解数学原理的同时,也能感受到数学背后的人文魅力。我记得在讲解了某个重要的定理之后,作者引用了一句古希腊哲学家的名言,这句话非常富有哲理,并且与定理的内涵完美契合,让我不禁为数学的博大精深而赞叹。这本书让我明白了,数学不仅仅是数字和符号的游戏,更是一种思维方式,一种探索世界的方式。

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阅读这本书,我体验到了一种前所未有的思维的“拓展”。它就像打开了我眼界的一扇窗户,让我看到了数学更广阔的天地。作者在讲解内容时,非常有条理,他总是从一个最基础的概念开始,然后层层递进,将相关的知识点一一串联起来,形成一个完整而严密的知识体系。我尤其对书中关于概率论和数理统计的章节印象深刻。在此之前,我对概率的理解仅停留在一些简单的抛硬币、掷骰子游戏上,但这本书让我看到了概率在更广泛领域的应用,例如在金融风险评估、科学实验设计,甚至是我们日常生活中做决策时,都离不开概率的分析。作者用非常生动的例子,解释了中心极限定理、大数定律等核心概念,让我明白了为什么看似随机的事件,在大量重复发生时,会呈现出一定的规律性。我记得书中有一个关于“打靶”的例子,将随机误差引入到射击过程中,然后通过中心极限定理来解释为什么大多数时候子弹会集中在靶心附近。这个例子非常直观,让我对统计推断的原理有了更深刻的理解。此外,书中对回归分析的介绍,也让我看到了如何利用数学模型来描述变量之间的关系,并进行预测。作者用了一个关于“身高与体重”的例子,来讲解线性回归模型,这个例子非常贴近生活,让我很快就理解了回归方程的含义和用途。这本书不仅仅是传授知识,更重要的是,它培养了我用数学思维去分析和解决问题的能力。

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我必须承认,这本书是我读过的关于高等数学的教材中最具启发性的一本。作者的叙述方式非常独特,他不是简单地罗列公式和定理,而是通过一种“故事化”的方式,将数学概念娓娓道来。他会引用一些历史典故,或者是一些有趣的数学谜题,来引入新的概念,让我在不知不觉中就对数学产生了浓厚的兴趣。例如,在讲解勒让德多项式时,作者没有直接给出定义,而是先讲述了天文学家勒让德在研究引力势时遇到的数学难题,以及他是如何一步步推导出这个多项式的。这种方式让我觉得,数学的每一个公式和定理,都不是凭空出现的,而是人类智慧的结晶,是解决实际问题过程中应运而生的。书中对微分几何的介绍,也让我大开眼界。作者用非常生动的语言,描述了曲线和曲面的曲率、法线等概念,并且用了很多精美的插图来辅助说明。我记得书中有一个关于“测地线”的例子,作者将测地线比作是在曲面上“最直”的路径,这个比喻非常形象,让我对测地线的概念有了深刻的理解。此外,书中对向量场的介绍,也让我看到了数学在描述物理现象中的强大能力。作者用流体力学中的涡旋和散度来解释向量场,让我看到了数学不仅仅是抽象的符号,更是描述现实世界的重要工具。这本书的优点在于,它能够将复杂的数学理论,通过引人入胜的故事和直观的图示,转化为读者容易理解和接受的内容,并且在讲解过程中,始终保持着对数学严谨性的追求。

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这本书就像一位循循善诱的老师,它用最平实易懂的语言,将那些看似高深莫测的数学概念,一一展现在我的面前。作者的写作风格非常独特,他总是能够用一种非常有趣的方式来呈现枯燥的数学知识,让我在阅读过程中,丝毫感受不到一丝的枯燥乏味。我最喜欢的部分是关于复数和复变函数的讲解。在此之前,我只知道复数有一个虚数单位“i”,但这本书让我看到了复数世界的奇妙之处。作者通过将复数与二维平面上的点对应,以及对复数的几何意义的深入解读,让我对复数有了全新的认识。我记得书中有一个关于“复数乘法”的几何解释,让我明白了复数乘法实际上是对向量进行“旋转”和“缩放”的操作,这个解释非常直观,让我一下子就理解了复数乘法的本质。而且,书中对复变函数的研究,更是将数学的魅力推向了一个新的高度。作者用非常清晰的图示,展示了复变函数在平面上的映射效果,让我看到了一个函数如何能够将一个区域“变形”成另一个区域,这种视觉化的呈现方式,极大地增强了我对抽象概念的理解。我特别喜欢书中关于柯西积分定理的介绍,作者用非常形象的比喻,将积分比作是在复数平面上“行走”的轨迹,然后通过柯西积分定理,揭示了在某些特定条件下,积分的路径无关性。这本书让我明白,数学的美,不仅仅在于它的逻辑严谨性,更在于它能够通过抽象的概念,揭示出世界背后隐藏的深刻规律。

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这本书的封面设计简直像是一幅精心绘制的宇宙星图,深邃的蓝色背景上点缀着闪烁的数学符号,仿佛蕴含着无穷的奥秘等待我去探索。翻开第一页,扑面而来的是一种严谨而又充满诗意的文字风格,让我在接触抽象概念之前,就已经感受到一种数学本身的魅力。作者在序言中提到,他希望将高等数学的冰冷公式转化为能够引发读者好奇心和求知欲的桥梁,而我可以说,他无疑做到了。我至今还记得,第一次读到书中关于极限的描述时,那种“逼近”的感觉,仿佛能看到一个点在无限接近另一条线,却又永远保持着那微妙的距离,这本身就是一种哲学上的思考,让我对“无穷”这个概念有了全新的认识。书中对函数概念的阐述更是深入浅出,从最基础的一元函数,到复杂的多元函数,再到隐函数和参数方程,每一个概念的引入都伴随着清晰的图示和贴切的生活化例子,让我不再觉得数学是遥不可及的。例如,在解释导数时,作者用汽车的速度变化来比喻瞬时变化率,这个比喻如此生动形象,让我在理解抽象的微积分概念时,脑海中仿佛真的能看到一辆汽车在不同时刻的速度曲线。而书中对积分的介绍,更是让我领略到了“分割”与“累加”的强大力量,从计算面积到求解体积,再到物理学中对功和能量的计算,都离不开积分的支撑。这种将抽象的数学工具与实际应用紧密结合的方式,极大地激发了我学习的兴趣,让我觉得高等数学并非仅仅是枯燥的符号和定理,而是理解世界运行规律的一把钥匙。我尤其喜欢书中对一些经典数学问题的历史渊源的介绍,例如微积分的发明过程,牛顿和莱布尼茨之间的故事,让我感受到了数学发展背后的人文情怀和智慧碰撞。这种对知识的敬畏感和对前人智慧的尊重,让我在学习过程中受益匪浅。

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这本书带给我的,是一种“豁然开朗”的体验。我一直以为高等数学是晦涩难懂的,但这本书用一种非常巧妙的方式,将那些复杂的概念变得生动有趣。作者的叙述风格非常鲜明,他擅长使用类比和比喻,将抽象的数学概念与日常生活中的事物联系起来,让我在理解数学原理时,感到格外轻松。我尤其喜欢书中关于偏微分方程的章节。在此之前,我对偏微分方程的概念非常模糊,但作者用非常形象的例子,例如热传导方程、波动方程,来解释偏微分方程的物理意义,让我对这些方程有了全新的认识。我记得书中有一个关于“热量扩散”的例子,作者用非常形象的图示,展示了热量如何从高温区域向低温区域扩散,以及热传导方程如何描述这个过程。这个例子非常直观,让我对偏微分方程的物理意义有了更深刻的理解。而且,书中对边界条件和初始条件的介绍,也让我明白了如何利用这些条件来求解具体的偏微分方程。此外,书中对一些特殊函数的介绍,例如贝塞尔函数、勒让德函数,也让我看到了数学在解决实际问题中的强大应用。作者用了很多精美的插图来辅助说明,让我能够更直观地理解这些特殊函数的性质。这本书的优点在于,它能够将复杂的数学理论,通过引人入胜的例子和直观的图示,转化为读者容易理解和接受的内容,并且在讲解过程中,始终保持着对数学严谨性的追求。

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这本书的出现,彻底颠覆了我对数学的认知。它不仅仅是一本教材,更像是一部引领我进入数学殿堂的“启蒙书”。作者的文字充满智慧和魅力,他用一种非常独特的方式,将那些看似遥不可及的数学概念,变得亲切而易懂。我最欣赏的部分是关于数值分析的讲解。在此之前,我一直以为数学就是精确的计算,但这本书让我看到了近似计算和数值方法的强大之处。作者用非常生动的例子,解释了各种数值方法的原理,例如二分法、牛顿法,以及它们在求解方程、积分等问题中的应用。我记得书中有一个关于“计算圆周率”的例子,作者用蒙特卡罗方法来近似计算圆周率,这个例子非常有趣,让我看到了随机性和概率在数值计算中的应用。而且,书中对误差分析的介绍,也让我明白了数值计算的局限性,以及如何评估计算结果的精度。此外,书中对迭代法和矩阵运算的介绍,也让我看到了现代计算机在数学计算中的重要作用。作者用了很多精美的图示来辅助说明,让我能够更直观地理解这些算法的原理。这本书的优点在于,它能够将复杂的数学理论,通过引人入胜的例子和直观的图示,转化为读者容易理解和接受的内容,并且在讲解过程中,始终保持着对数学严谨性的追求。

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坦白说,我一开始拿到这本书时,内心是有些忐忑的。毕竟“高等数学”这个词本身就带着一种“高不可攀”的意味。然而,当我真正开始阅读这本书时,这种担忧迅速消散,取而代之的是一种惊喜和振奋。作者的笔触极其细腻,他仿佛是一位经验丰富的向导,带领着我们在数学的茂密森林中穿行,每一步都走得稳健而充满乐趣。书中对线性代数部分的讲解,让我对矩阵和向量有了全新的认识。我一直以为它们只是冷冰冰的数字矩阵,但作者通过对线性方程组的几何解释,以及对向量空间和特征值的深入剖析,让我看到了它们背后蕴含的深刻结构和几何意义。例如,在讲解特征值和特征向量时,作者用了一个非常形象的比喻,将它们比作某种变换下“方向不变”的特殊向量,这个比喻让我瞬间理解了这些抽象概念的核心。而且,书中关于矩阵运算的介绍,也做得非常清晰,从最基础的加减乘除,到更复杂的逆矩阵和行列式,每一个运算都有明确的定义和直观的解释。我特别喜欢书中对“向量空间”的阐述,作者通过类比,将向量空间比作一个具有特定规则的“舞台”,而向量就是在这个舞台上可以自由移动的“演员”,这种比喻让我对向量空间的抽象概念有了更清晰的认识。此外,书中对行列式的几何意义的解释,也让我大开眼界,原来行列式的大小竟然可以代表向量所围成的区域的“缩放比例”,这让我对数学的几何直观性有了更深的体会。这本书的优点在于,它能够将复杂的数学概念,通过清晰的逻辑和生动的例子,转化为读者容易理解和接受的内容,并且在讲解过程中,始终保持着对数学严谨性的追求。

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这本书对我来说,就像是一场“数学的探险”。作者的叙述方式非常引人入胜,他总是能够用一种非常巧妙的方式,将那些看似枯燥的数学概念,变得充满趣味。他会引导读者去思考,去探索,去发现数学的奥秘。我最喜欢的部分是关于拓扑学的讲解。在此之前,我对拓扑学一无所知,但作者用非常形象的例子,例如“咖啡杯和甜甜圈的等价性”,来解释拓扑学的基本思想。我记得书中有一个关于“点集的连通性”的例子,作者用非常生动的图示,展示了如何判断一个点集是否是连通的,以及连通性在拓扑学中的重要意义。而且,书中对同胚和同伦的介绍,也让我看到了拓扑学在描述空间性质方面的强大能力。此外,书中对一些著名的拓扑学问题的介绍,例如“柯尼斯堡七桥问题”,也让我看到了数学在解决实际问题中的应用。作者用了很多精美的图示来辅助说明,让我能够更直观地理解这些概念的本质。这本书的优点在于,它能够将复杂的数学理论,通过引人入胜的例子和直观的图示,转化为读者容易理解和接受的内容,并且在讲解过程中,始终保持着对数学严谨性的追求。

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从这本书的字里行间,我感受到了一种对数学的深厚情感。作者的写作风格非常细腻,他不仅仅是在传授知识,更是在分享他对数学的热爱。他用一种非常个人化的视角,来解读数学概念,让我觉得我不是在被动地接受知识,而是在与一位智者进行一场深入的交流。我最喜欢的部分是关于抽象代数的讲解。在此之前,我对群、环、域这些概念非常陌生,但作者用非常形象的例子,例如对称群、多项式环,来解释这些抽象概念的性质。我记得书中有一个关于“对称性”的例子,作者用旋转一个正方形来演示群的概念,让我对群的构成和性质有了非常直观的认识。而且,书中对同态和同构的介绍,也让我看到了不同代数结构之间的联系。此外,书中对格论和序理论的介绍,也让我看到了数学在描述偏序关系和集合结构方面的强大能力。作者用了很多精美的图示来辅助说明,让我能够更直观地理解这些概念的本质。这本书的优点在于,它能够将复杂的数学理论,通过引人入胜的例子和直观的图示,转化为读者容易理解和接受的内容,并且在讲解过程中,始终保持着对数学严谨性的追求。

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