高等数学。上册

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出版者:天津大学出版社
作者:蔡高厅等编
出品人:
页数:414
译者:
出版时间:2004-9
价格:22.0
装帧:平装
isbn号码:9787561820070
丛书系列:
图书标签:
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  • 微积分
  • 函数
  • 极限
  • 导数
  • 积分
  • 解析几何
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具体描述

《高等数学》分上、下两册,覆盖现行理工类院校高等数学教学的全部内容,还特别注意针对远程高等教育、成人教育和高等职业技术教育的教学需要,做到内容选择适当,重点突出,难点分散;叙述深入浅出,便于自学;理论分析注重几何和物理解析,有必要的抽象概括和严密的逻辑推理。

  本书是《高等数学》上册,内容包括函数、极限、导数与微分、微分中值定理和导数的应用、不定积分、定积分、向量代数和空间解析几何等7章,书后附录收入“集合的初步知识”和“初等数学常用公式和常用曲线”。

  本书适合做一般理工类院校及远程高等教育、成人教育、高等职业教育本科生的教材,也适合高等数学自学者使用。

经典力学导论:从牛顿到拉格朗日 本书简介 本书旨在为物理学、工程学以及相关交叉学科的初学者和进阶学习者,提供一套严谨而直观的经典力学知识体系。我们深知,理解物质世界的运动规律,是所有科学探究的基石。因此,本书的编写遵循“由浅入深,重在理解,兼顾应用”的原则,力求在保持数学严谨性的同时,使读者能够清晰地把握物理图像。 本书内容涵盖了经典力学的核心范畴,从最基础的运动学描述,到支配宏观世界运行的动力学原理,再到处理复杂系统的分析力学框架。我们不满足于仅仅罗列公式,更注重阐述这些公式背后的物理思想和数学构造的必然性。 第一部分:运动的几何与运动的根源 (Kinematics and Foundations) 第一章:时空与坐标系 本章首先确立了分析力学所需的数学工具和物理背景。我们从欧几里得空间的概念出发,详细讨论了笛卡尔坐标系、柱坐标系和球坐标系之间的转换,强调了矢量在不同坐标系下的表示不变性。特别地,我们引入了单位矢量在运动过程中的变化,为后续的加速度分析奠定基础。 运动学的核心在于描述“如何运动”,而不是“为何运动”。因此,本章详细分析了直线运动、平面曲线运动(包括圆周运动和抛体运动),并引入了切向加速度和法向加速度的概念,用以精确刻画物体的运动轨迹变化。对于曲线运动,我们深入探讨了瞬时速度和加速度的物理意义,并引入了曲率半径的概念,将纯粹的几何描述与物理过程紧密联系起来。 第二章:牛顿定律与惯性系 本章是经典力学的核心基石。我们从伽利略的相对性原理出发,阐述了惯性参考系的概念及其重要性。随后,我们将牛顿的三大运动定律——惯性定律、加速度定律(第二定律)和作用力与反作用力定律(第三定律)——进行系统而深入的阐述。 我们特别关注第二定律 $mathbf{F} = mmathbf{a}$ 在不同物理情境下的应用。这不仅包括对简单系统(如弹簧振子、斜面上的滑块)的分析,更重要的是,我们探讨了如何处理非恒力作用下的问题,例如变质量系统(火箭推进问题)和阻力与速度有关的运动。 本章的难点和重点在于对“力”的理解。我们分类讨论了常见的力学模型,如重力、弹性力(胡克定律的深入讨论)、摩擦力,并引入了基本的场概念,如引力场,为后续的势能理论做铺垫。 第三章:功、能与守恒律 功和能的概念是连接力与运动的桥梁,也是解决复杂力学问题的关键工具。本章系统地介绍了动能、保守力做功、势能的概念。我们严格推导了动能定理和机械能守恒定律,并指出了其适用条件。 势能的引入使得运动方程的求解从微分方程转向代数方程,极大地简化了计算。我们详细讨论了重力势能、弹性势能以及电磁场(作为经典场论的初步引入)中的势能函数。本章的精髓在于能量守恒原理——这是物理学中最普适的守恒律之一。我们将通过大量的实例(如碰撞问题、受限运动)来展示机械能守恒在实际问题中的强大威力。 第二部分:旋转、振动与约束系统 (Rotation, Oscillation, and Constrained Motion) 第四章:角动量与转动动力学 本章将经典力学的概念从质点推广到刚体。我们首先定义了转动参考系,并推导了转动运动的类比量:角位移、角速度和角加速度。随后,我们引入了力矩的概念,并推导出牛顿第二定律的转动形式 $mathbf{M} = frac{dmathbf{L}}{dt}$。 刚体的转动特性由转动惯量来描述。本章详细讲解了如何计算各种几何形状物体的转动惯量,特别是平行轴定理和主轴定理的应用。随后,我们讨论了角动量守恒定律,这是处理天文动力学和微观粒子相互作用的基石。通过对陀螺仪进动和章动现象的分析,读者将体会到角动量守恒的深刻物理内涵。 第五章:简谐振动与阻尼振动 振动是自然界中最普遍的现象之一。本章集中分析了一维简谐振子(SHM),从微分方程 $ddot{x} + omega^2 x = 0$ 出发,详细求解了其解析解,并分析了相位、周期和频率的概念。 随后,我们将分析引入阻尼力(如与速度成正比的粘滞阻力)后的受迫振动问题。我们深入探讨了欠阻尼、临界阻尼和过阻尼三种情况的物理图像和数学解,并重点分析了共振现象,这是工程应用中必须掌握的关键概念。 第六章:引力与二体问题 本章将对前述的守恒定律进行一次宏大的综合应用——开普勒运动。我们从牛顿万有引力定律出发,严格推导了二体问题的运动方程。 通过引入相对坐标系和中心质量的简化,我们将二体问题转化为一个等效的单体问题,并利用角动量和能量守恒,推导出了开普勒定律。本章的重点是求解这些微分方程,得出椭圆、抛物线和双曲线轨道的一般解形式,并解释了轨道参数(半长轴、偏心率)的物理意义。 第三部分:从牛顿到分析力学 (Towards Analytical Mechanics) 第七章:非惯性系中的动力学 在日常生活中,我们经常需要在加速或旋转的参考系中描述运动。本章系统地介绍了非惯性参考系的概念,并推导了牛顿定律在这些系中的修正项。 我们详细分析了科里奥利力和离心力的来源、方向和效应。这些“假想力”是理解地球上宏观运动(如大气环流、弹道轨迹)和流体力学现象的关键。通过对地球自转参考系的分析,读者将对惯性力的物理本质有一个更清晰的认识。 第八章:拉格朗日力学导论 本书的最后部分将读者引入分析力学的殿堂。我们首先回顾了变分法的基础,特别是欧拉-拉格朗日方程的推导。 拉格朗日力学以标量函数——拉格朗日量 $L = T - V$ 为核心,它彻底摆脱了对约束力和特定坐标系的依赖,是处理复杂约束系统(如复摆、约束在曲面上的粒子)的理想工具。本章将详细讲解如何构建拉格朗日量,并运用欧拉-拉格朗日方程求解复杂系统的运动方程,展示了分析力学在简化问题求解上的巨大优势。 本书的结构设计旨在引导读者逐步建立起从直观的、基于力的牛顿力学,到抽象的、基于能量的分析力学的认知框架,为后续学习哈密顿力学乃至量子力学奠定坚实的经典基础。

作者简介

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读后感

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用户评价

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这本书的严谨性给我留下了深刻的印象。作者在定义每一个数学概念时,都力求精确,并且在证明每一个定理时,都遵循严密的逻辑推理。我发现,这本书的数学语言非常规范,这对于我这样一个希望打下扎实数学基础的学生来说,是非常重要的。我特别欣赏书中对“函数”的定义和分类的讲解,作者不仅给出了函数的严格定义,还详细介绍了各种常见的函数类型,比如多项式函数、指数函数、对数函数以及三角函数,并分析了它们各自的性质和图像特点。这种细致入微的讲解,让我能够对函数有一个全面而深入的认识。我注意到,书中在介绍“极限”的概念时,作者使用了“ε-δ”语言,虽然这部分内容对于初学者来说可能有些挑战,但我认为这是理解极限概念的关键,也是高等数学严谨性的体现。我对书中关于“洛必达法则”的讲解非常期待,因为我知道这是求解不定式极限的有力工具,我希望能通过这本书掌握好这个方法,并理解其背后的原理。

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这本书的排版非常考究,字体大小适中,行间距舒适,使得阅读体验非常愉悦。我注意到书中大量使用了图示和表格来辅助说明复杂的数学概念,这对于我这种更偏向视觉化学习的人来说,无疑是一大福音。很多抽象的公式和定理,通过生动的图示,立刻变得清晰明了,不再是冰冷的代码。我尤其喜欢它在介绍微积分的“积分”部分时,用几何图形的面积来类比,这种直观的解释方式,让我能够迅速抓住问题的本质。作者在讲解每一个新概念时,都会先给出其定义和基本性质,然后通过一系列由浅入深、由简到繁的例题来巩固理解,并在此基础上提出一些更具挑战性的练习题,让读者能够主动思考和运用。这种“讲练结合”的学习模式,是我非常看重的。我之前在学习其他数学书籍时,常常会遇到“只讲概念不练题”或者“题海战术但概念不清”的情况,而这本书似乎在这方面做到了很好的平衡。我对它在“多元函数”部分的讲解尤其期待,因为这是我之前学习过程中比较薄弱的环节,我希望这本书能够系统地、深入地为我解析其中的奥秘,比如梯度、散度和旋度的几何意义,以及它们在物理学中的应用。

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这本书的封面设计很朴实,没有花哨的插图,只有醒目的书名和作者姓名。拿到手里沉甸甸的,厚实的纸张和精良的装订,都透露出这是一本值得信赖的参考书。我一直对高等数学这门学科感到有些畏惧,但翻开第一页,一种沉静而清晰的氛围扑面而来,仿佛作者在用一种循序渐进的、充满引导性的方式邀请我一同探索这个看似复杂的数学世界。虽然我还没有深入阅读,但仅仅是目录的排布,就让我看到了知识体系的完整性和逻辑性。从基础的函数、极限,到微积分的精髓,再到线性代数和概率统计的初步概念,每一个章节的标题都充满了数学的严谨与美感。我尤其对其中关于“无穷”的章节充满了好奇,我知道这是高等数学中最具挑战性也最迷人的部分之一。我期待这本书能帮助我理解那些抽象的概念,并最终能够熟练运用这些工具去解决更复杂的问题。它的出版,对于所有想要在数学领域深入学习的学生来说,无疑是一份宝贵的财富。我坚信,通过这本书,我能够逐渐克服对高等数学的心理障碍,建立起扎实的数学基础,为未来的学习和研究铺平道路。书中的例子是否生动,解释是否易于理解,我将在接下来的阅读中一一探寻。

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这本书的作者显然是一位经验丰富的数学教育者,他的讲解方式非常有条理,而且充满了启发性。我注意到,在每一个新的知识点出现时,作者都会先从最基本的定义出发,然后逐步引入相关的定理和性质,并辅以大量的辅助说明和解释。这种层层递进的讲解方式,让我能够清晰地理解每一个概念是如何建立起来的,以及它与其他概念之间的联系。我尤其欣赏书中对“向量”和“矩阵”的介绍,作者不仅详细讲解了它们的代数运算,还着重阐述了它们的几何意义和在空间变换中的作用。比如,矩阵如何表示线性变换,以及特征值和特征向量的意义,这些都是我一直希望能够深入理解的部分。书中的例题设计得非常巧妙,不仅能帮助我巩固所学的知识,还能引导我思考如何将这些知识应用到解决实际问题中。我期待在接下来的章节中,作者能继续保持这种严谨而富有洞察力的讲解风格,尤其是在“傅里叶级数”部分,希望能看到作者如何将看似复杂的三角函数级数,转化为解决周期性现象的强大工具,这对我来说是一个非常吸引人的方向。

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这本书的内容非常全面,涵盖了高等数学的上册的大部分核心内容,并且在某些方面还有超出常规的深度。作者在讲解过程中,非常注重数学的严谨性和逻辑性,同时又不失启发性。我注意到,本书在介绍“概率论”时,详细阐述了随机事件、概率、条件概率以及独立事件等基本概念,并引入了各种离散型和连续型随机变量及其概率分布。这种严谨的数学描述,让我能够对概率论有一个清晰的认识。我尤其喜欢书中关于“中心极限定理”的讲解,作者通过直观的图示和简洁的语言,解释了这个在统计学中至关重要的定理,以及它在近似计算和统计推断中的重要作用。我对书中关于“回归分析”的讲解也非常期待,因为我知道这是用来研究变量之间关系的一种常用统计方法,我希望通过这本书能够学习到如何建立和解释回归模型,并将其应用于实际数据分析。这本书的实用性和理论深度,都让我觉得非常有价值。

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这本书的逻辑清晰,结构完整,给我的学习带来了极大的便利。作者在组织内容时,遵循了由浅入深、由易到难的原则,每一个章节都建立在前一章节的基础上,使得整个知识体系衔接紧密,层层递进。我发现,本书在介绍“连续性”时,详细阐述了函数连续性的定义,以及连续函数在闭区间上的性质,比如介值定理和最值定理。这些定理的证明过程清晰明了,让我能够充分理解其数学意义。我特别喜欢书中关于“中值定理”的讲解,作者不仅给出了拉格朗日中值定理和柯西中值定理的证明,还解释了它们在判断函数单调性、估计函数值等方面的应用。这种将理论与应用相结合的讲解方式,极大地增强了我的学习动力。我对书中关于“泰勒公式”的讲解尤为期待,我知道这是一个非常重要的数学工具,可以用来近似计算函数值以及研究函数的局部性质,我希望通过这本书能够掌握泰勒公式的应用,并理解其在逼近函数方面的强大能力。

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我一直认为,一本好的数学教材,不应该仅仅是公式的堆砌,更应该能够激发读者的学习兴趣和探索欲望。这本《高等数学·上册》在这方面做得非常出色。作者在讲解过程中,常常会穿插一些数学史上的趣闻轶事,或者介绍某个数学定理的发现过程,这些内容让整个学习过程变得更加生动有趣,也让我对数学这门学科有了更深的敬意。我注意到,在介绍“微分”时,作者并没有急于给出复杂的求导公式,而是先从“变化率”的直观概念入手,然后逐步引导读者理解导数的概念,并最终引出各种求导法则。这种从直观到抽象、从现象到本质的讲解方式,非常符合我的学习习惯。我尤其喜欢书中关于“极值问题”的讨论,作者不仅给出了求解极值的方法,还深入探讨了极值问题在优化设计、经济学等领域的广泛应用,这让我看到了数学的实用价值。我期待在接下来的章节中,作者能够继续保持这种融汇贯通的讲解风格,尤其是在“不定积分”部分,希望能看到作者如何将不定积分与微分联系起来,以及如何利用不定积分解决各种初等函数的积分问题,这对我来说是一个关键的学习点。

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这本书的语言风格非常独特,既有数学的严谨性,又不失学术研究的深度。作者在讲解每一个概念时,都力求精准和清晰,避免使用含糊不清的表述。我发现,很多我在其他教材中感到困惑的数学概念,在这本书中都得到了非常有条理和易于理解的解释。比如,关于“积分”的定义,作者从黎曼和的概念出发,详细阐述了定积分的几何意义,以及它如何用来计算曲线下的面积。他还提及了积分在物理学中计算功、质量等物理量时的应用,这让我对积分的实际意义有了更深刻的认识。我特别喜欢书中对“曲率”和“法线”等几何概念的讲解,作者通过精美的插图和直观的描述,将抽象的空间几何概念具象化,让我能够轻松地理解这些概念的几何直观。我对书中关于“向量微积分”的部分尤为期待,因为这涉及到三维空间中的运动和变化,是理解更复杂物理现象的关键。我希望这本书能够为我揭示向量微积分的奥秘,并让我能够熟练运用它来分析和解决问题,这是我学习高等数学的重要目标之一。

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这本书的数学深度和广度都令我印象深刻。作者并没有局限于对基本概念的讲解,而是深入到一些更复杂的数学思想和方法。我发现,本书在介绍“偏导数”时,不仅讲解了偏导数的定义和计算方法,还深入探讨了方向导数和梯度,以及它们在描述函数变化率和最速上升方向方面的意义。这种对概念的深入挖掘,让我能够更深刻地理解偏导数在多变量函数分析中的作用。我尤其欣赏书中关于“重积分”的讲解,作者不仅详细介绍了二重积分和三重积分的计算方法,还阐述了它们在计算体积、面积以及物理学中计算质量、质心等方面的应用。我期待在接下来的章节中,作者能够继续保持这种深度和广度的讲解风格,尤其是在“向量场”部分,希望能看到作者如何将向量场与线积分、面积分联系起来,并解释它们在流体力学、电磁学等领域的应用,这对我来说是一个非常有挑战性但又极具吸引力的学习方向。

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我一直在寻找一本能够真正帮助我理解高等数学精髓的书籍,而这本《高等数学·上册》给我带来了惊喜。作者在论述过程中,并没有仅仅停留在数学公式的推导和计算上,而是更注重数学思想的阐述和数学概念的由来。比如,在介绍“级数”时,作者不仅详细讲解了收敛性判别的方法,还穿插了关于历史发展中,数学家们如何一步步探索级数的世界,以及级数在近似计算和逼近函数方面的重要作用。这种融入历史和思想的讲解方式,让原本枯燥的数学知识变得生动有趣,充满了人文气息。我发现,学习数学不仅仅是掌握技巧,更是理解它背后的逻辑和哲学。这本书在这方面做得非常出色,它引导我去思考“为什么”是这样,而不是仅仅记住“怎么”做。我期待在后续的章节中,作者能够继续保持这种深入浅出的风格,尤其是在“微分方程”部分,希望能够看到一些关于不同类型微分方程的解法以及它们在自然科学和社会科学中的广泛应用。这本书的深度和广度,让我看到了高等数学的魅力所在。

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