高等数学

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出版者:默认
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页数:334
译者:
出版时间:2006-8
价格:32.50元
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isbn号码:9787301107089
丛书系列:
图书标签:
  • 自考
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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》(工专)(2006年版)按照认知规律,以几何直观、物理背景和典型引例作为引入数学基本概念的切入点,注意揭示概念的本质涵义和概念之间的内在联系;对重要定理、难点内容阐述详细,说理透彻,从不同侧面进行剖析;图文并茂,富有启发性;典型例题分析给读者一个获得解题充分训练的平台,并对初学者遇到的疑难与困惑及易犯的错误给出点评,以提高自考学生的应试水平。每章末有内容小结与学习指导,便于自学。每节配有适量习题,书末附有答案,供读者参考。

好的,这是一份名为《光影流转的密码:现代光学与成像技术》的图书简介,内容详实,力求自然流畅,避免任何AI痕迹。 --- 光影流转的密码:现代光学与成像技术 —— 解锁物质世界与信息获取的底层逻辑 引言:我们如何“看见”世界? 自古以来,人类对光的好奇心从未停歇。从亚里士多德的粗略观察到牛顿和惠更斯的激烈辩论,再到麦克斯韦统一电磁场理论,光不再仅仅是“看见”的媒介,而是构建我们对宇宙认知的基石。本书《光影流转的密码:现代光学与成像技术》,并非枯燥的几何光线追溯,而是深入探索光作为一种波、一种粒子,如何在复杂的介质中传播、折射、衍射,并最终被捕捉、转化为可理解信息的完整技术链条。 本书旨在为理工科学生、专业工程师以及对精密仪器设计、信息获取技术抱有浓厚兴趣的读者,提供一个全面、系统且深入的知识框架,跨越经典光学的基础与现代光学的前沿应用。 --- 第一部分:光学的基石——从波动到矩阵 本部分着重于夯实读者对光现象的基本理解,并引入现代光学分析的强大工具。 第一章:光的本质与电磁波理论的统一 我们首先回顾菲涅尔、杨氏的经典实验,确立光的波动性。在此基础上,深入讲解麦克斯韦方程组在真空与介质中的具体形式,阐释光波的矢量特性,包括偏振态的完整描述——从线偏振到圆偏振和椭圆偏振。重点分析了光在不同材料界面上的反射与透射定律,并引入斯托克斯矢量和琼斯矩阵等工具,为后续的偏振光学应用打下坚实基础。 第二章:几何光学的新视角:矩阵光学与光路设计 虽然几何光学常被视为基础,但本书将其提升至工程应用的层面。通过引入光束传输矩阵(ABCD矩阵),我们将复杂的 श्रृ折、反射和传播过程简化为简洁的矩阵乘法。这使得系统设计者能够快速评估多透镜系统、棱镜组乃至复杂光腔(如激光谐振腔)的等效焦距、放大率和光束偏移。本章详尽推导了厚透镜和系统矩阵的构建方法,并结合实例展示了如何利用矩阵快速分析和优化望远镜或显微镜物镜的结构。 第三章:衍射与干涉:波动光学核心的工程应用 衍射不再是“光束边缘模糊”的副作用,而是信息处理的关键。我们详细探讨了夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射的数学模型,特别关注了光栅作为一种空间频率滤波器的作用。干涉理论部分,则侧重于应用,例如用迈克尔逊干涉仪进行精密测量,以及用薄膜干涉来设计抗反射涂层或分光镜,解析薄膜的反射系数与相位延迟之间的复杂关系。 --- 第二部分:光束塑形与信息载体 现代光学系统成功的关键在于对光束形状、能量分布和空间频率的精确控制。本部分聚焦于如何主动地管理光波。 第四章:激光原理与腔模分析 激光是现代技术的核心光源。本章从能级跃迁、受激辐射出发,系统介绍激光器的基本结构(增益介质、谐振腔、泵浦源)。重中之重在于腔模理论,通过分析ABCD矩阵在谐振腔中的应用,精确计算纵模和横模(TEMnm)的频率间隔和空间分布,解释了为什么激光束具有极高的相干性和准直性。 第五章:傅里叶光学与空间滤波 傅里叶光学是理解成像和信息处理的钥匙。本章建立光场分布与空间频率域之间的傅里叶变换关系,阐明了透镜作为傅里叶变换器的核心作用。我们深入探讨了空间滤波技术:如何利用光瞳(Aperture)实现图像的去噪、边缘增强(高通滤波)或模糊消除(低通滤波)。这一章节是理解全息术和自适应光学的理论基础。 第六章:非线性光学现象与频率转换 随着高功率激光器的普及,光与物质的相互作用开始展现出非线性效应。本书详细解析了二倍频(SHG)、和频生成(SFG)以及参量放大等现象的物理机制,介绍了准相位匹配(QPM)技术如何解决相位失配问题,使得高效的频率转换成为可能,从而拓宽了激光的工作波段。 --- 第三部分:成像技术的演进与前沿 本部分将理论与实际应用紧密结合,探讨现代成像系统如何克服传统限制,实现超分辨和多维信息的捕获。 第七章:成像系统的性能评估与像差校正 任何有限孔径的成像系统都会存在像差。本章从瑞利判据和艾里斑出发,定义了成像系统的分辨率极限。详细分析了五大几何像差(球差、彗差、像散、场曲和畸变)的产生机理,并介绍了消除或补偿这些像差的工程方法,例如使用非球面镜、Apochromatic复消色差物镜设计以及像差扩散技术。 第八章:数字成像传感器与图像重建 从传统的胶片到现代的CMOS/CCD传感器,光信号如何被数字化是信息获取的关键。本章解析了光子到电子信号的转换效率(量子效率)、噪声模型(散粒噪声、暗电流)以及模数转换过程。同时,引入了计算成像的概念,讨论了如何利用传感器之外的计算方法(如稀疏采样、深度学习重建)来突破传统光学系统的采样限制。 第九章:全息术与相位相差成像 超越振幅的记录,是现代光学的高级篇章。我们详细介绍了全息记录和再现的原理,理解全息图如何存储了物体的完整三维信息。在相位相差成像(如微分干涉相衬DIC和德拜相衬)部分,重点阐述了如何将肉眼不可见的相位信息转化为可测量的强度变化,这对于观察活体细胞或透明材料的微结构至关重要。 尾声:展望未来——光子学与量子信息的前沿 本书最后简要触及了光子学集成电路(PICs)如何将复杂的系统小型化,以及量子光学在加密通信和精密测量中展现出的革命性潜力。光与信息的边界正日益模糊,我们相信,掌握光影流转的密码,就是掌握未来科技的核心钥匙。 --- 目标读者: 高校本科生与研究生: 涵盖经典光学到工程光学所需的所有核心知识点,是深入学习激光、光电子学和精密仪器的理想参考书。 光学工程师与设计师: 提供了矩阵光学、傅里叶光学等实用的设计工具和分析方法,便于进行系统优化。 科研人员: 为跨学科研究(如生物成像、遥感、材料科学)中涉及光子操纵和信息获取的领域提供坚实的理论支撑。

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这本书最让我感到意外的是其对“数学建模”思想的潜移默化渗透。很多教材只是机械地讲解定理和方法,读者在学完后会产生“学了无用”的困惑。但《高等数学》似乎总是在提醒你,这些工具是为了解决现实问题的。例如,在讲解“拉格朗日乘数法”时,书中紧接着就引入了一个关于资源最优分配的例子,详细阐述了如何将一个实际的优化问题,转化为一个标准的数学约束优化问题,并用乘数法求解出经济意义上的最优解。这种“理论—模型—求解—解释”的闭环训练,让枯燥的求解过程变得目标明确且意义非凡。它没有生硬地将模型套在理论上,而是从现实需求出发,引导读者反过来发现和构建所需的数学工具。这种以应用为导向的教学思路,极大地激发了我将所学知识应用到其他领域的兴趣,让高等数学不再是高悬于空的理论,而是成为解决复杂问题的有力武器。

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这本书的习题设置简直是“鬼斧神工”的典范,这也是我决定把它推荐给身边人的主要原因之一。它显然不是那种只提供简单计算题的“填鸭式”教材。我注意到,习题被细致地分成了基础巩固、综合应用和探究拓展三个层次。基础题部分,覆盖了章节中所有核心公式和基本运算,确保知识点的扎实掌握;而“综合应用”部分,难度陡然上升,许多题目需要将不同章节的知识点进行巧妙的串联和融合,比如一道求曲面面积的题目,可能需要先用多重积分,再结合向量场的概念来求解,这种跨域的考察,极大地锻炼了思维的灵活性。最让我印象深刻的是“探究拓展”部分,那些题目往往带有开放性,甚至涉及到一些前沿数学的研究方向,虽然我很多都做不出来,但光是阅读这些问题的描述,就让我对“数学可以走到多远”产生了浓厚的兴趣。这种分层设计,使得不同水平的学习者都能在其中找到自己的“舒适区”和“挑战区”,真正做到了因材施教。

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我必须承认,我是一个非常注重阅读体验的人,纸张的质感、印刷的清晰度,对学习的投入程度有着微妙的影响。这本《高等数学》在这方面做得相当出色。纸张不是那种反光的廉价纸张,而是略带磨砂质感的米白色,长时间阅读下来,眼睛的疲劳感明显减轻。最值得称赞的是墨水的运用,图表的线条清晰锐利,即便是复杂的积分区域阴影部分,过渡也显得自然和谐,没有出现任何模糊不清的边缘。书中在关键定义和公式旁,通常会用一个小图标或加粗来特别强调,这使得你在快速浏览复习时,能够迅速定位核心信息。此外,装订质量也相当可靠,即使我反复翻阅某些章节,书脊也毫无松动迹象。这种对细节的关注,体现出出版方对知识传递的尊重,它不仅仅是一本工具书,更像是一件精心打磨的工艺品,让人愿意长时间地捧在手中进行研读和思考。

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这本《高等数学》拿到手,沉甸甸的,光是封面那深邃的蓝色调,就透着一股子严谨又神秘的气息,让人忍不住想一探究竟。我本来对数学这东西是敬而远之的,总觉得那些符号和公式是高深莫测的壁垒,但翻开目录,看到那些清晰的章节划分,什么“极限与连续”、“导数的应用”、“多重积分”等等,虽然名字听起来依旧是那么“硬核”,但排版上那种清爽的留白和适中的字号,倒是减轻了不少视觉上的压迫感。我特意翻到了其中一章关于“级数”的部分,里面的例题设计得相当巧妙,不是那种孤立的、为了算而算的问题,而是将概念融入到实际的物理或者工程背景中去,比如用泰勒展开来近似计算某个复杂函数的行为,这让我这个理工科门外汉,在解题的过程中,似乎能触摸到理论指导实践的脉络。作者在定理的阐述上,似乎用了不少篇幅来解释“为什么”,而不仅仅是告诉你“是什么”,这种注重逻辑推导过程的讲解方式,非常对我的胃口,它像一个耐心的导师,一步步把我从直觉的模糊地带,引向了数学逻辑的严密殿堂,读起来虽然需要集中注意力,但那种豁然开朗的感觉,是其他教材难以比拟的。

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说实话,我对数学教材的期待通常不高,无非就是一堆公式的堆砌和冷冰冰的定义。然而,这本《高等数学》在处理某些抽象概念时,展现出了一种令人惊喜的“可视化”倾向。比如在讲解“多变量函数的偏导数”时,我原以为会是一连串的符号运算,结果书中配有的示意图,极其精妙地将高维空间中的切线和切面,用二维的投影清晰地呈现出来,即使是初学者,也能立刻对“方向导数”这个概念建立起直观的图像认识,这极大地降低了理解门槛。更值得称赞的是,它对“微积分基本定理”的论述,没有停留在纯粹的代数证明上,而是穿插了大量的历史背景和思想演变过程,读起来更像是一部数学思想的小传,而不是教科书。这种叙事性的写作手法,让原本枯燥的定理拥有了生命力,我甚至能感受到牛顿和莱布尼茨当年探索这些概念时的那种激动和挣扎。整体而言,它成功地平衡了学术的深度和教学的广度,让你在学习严密知识的同时,不至于迷失在纯粹的符号游戏之中。

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