新编高中数学竞赛教程.下

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出版者:河海大学出版社
作者:葛军
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2001-07-01
价格:16.0
装帧:
isbn号码:9787563016563
丛书系列:
图书标签:
  • 高中数学
  • 数学竞赛
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具体描述

好的,根据您的要求,这是一份针对其他图书的详细简介,内容不涉及《新编高中数学竞赛教程.下》: --- 《高等代数精要与专题解析》 导言:构建坚实的数学基础 在探索数学的广阔天地中,高等代数无疑是核心的基石之一。它不仅是连接抽象理论与实际应用的桥梁,更是培养逻辑思维、严谨推理能力的必经之路。《高等代数精要与专题解析》旨在为有志于深入理解代数结构、准备专业领域学习或参与高阶数学竞赛的读者提供一本全面、深入且实用的参考书。本书不同于侧重于考点罗列或纯粹的习题集,它致力于构建一个系统化、有层次的知识体系,让读者在掌握基本概念的同时,领悟高等代数背后深刻的数学思想。 本书的结构设计考虑到了从初阶线性代数到更复杂代数结构过渡的平滑性。我们首先从向量空间这一核心概念入手,对其定义、基本性质、子空间、线性变换等内容进行了细致的阐述。不同于传统教材的按部就班,本书在介绍每一个新概念时,都会穿插大量的几何直观解释和具体的例子,帮助读者建立感性认识,避免陷入纯符号运算的泥潭。例如,在讨论线性无关性和基的概念时,我们会通过对 $mathbb{R}^n$ 空间的剖析,引入如何通过基的变换来简化矩阵表示,为后续的特征值问题埋下伏笔。 第一部分:线性代数的核心架构 矩阵运算与行列式: 我们对矩阵的运算进行了详尽的讨论,特别强调了矩阵乘法的非交换性及其在解决线性方程组中的关键作用。行列式部分,我们不仅介绍了其代数定义,更深入探讨了行列式作为多线性函数的几何意义——体积(或面积)的缩放因子。对于拉普拉斯展开、伴随矩阵以及克拉默法则的推导过程,本书提供了清晰的逻辑链条,并强调了其在理论证明中的应用价值,而非仅仅是计算工具。 线性方程组的解法与矩阵秩: 线性方程组的求解是高等代数的基础应用。本书采用高斯消元法为主线,详细解析了行阶梯形、行最简形的概念,并引入了初等矩阵的概念来统一理解行变换。关于矩阵的秩,我们深入探讨了秩与解空间维度之间的关系(秩-零化度定理),这是理解齐次与非齐次方程组解集的关键所在。 向量空间与线性变换: 向量空间是本书的灵魂所在。我们从抽象向量空间的公理化定义出发,讨论了有限维向量空间的性质,以及同构的概念。线性变换部分,本书着重于从结构保持的角度来理解变换,详细阐述了核空间(Kernel)与像空间(Image)的性质,以及它们在矩阵表示下的具体体现。 特征值与特征向量: 这是连接矩阵理论与动力学、稳定性分析的重要部分。本书对特征多项式的计算进行了详细说明,并着重强调了相似变换的重要性。在处理特征值和特征向量时,我们引入了“不变子空间”的概念,为后续的对角化和若尔当标准型的理解做好了铺垫。对于实对称矩阵的谱分解,我们提供了基于施密特正交化的具体推导过程,确保读者能理解其几何意义。 内积空间与正交性: 引入内积后,向量空间具备了度量和角度的概念。本书详细讨论了内积空间的定义、柯西-施瓦茨不等式、以及正交基的概念。施密特正交化过程被视为一种将任意基转化为正交基的构造性方法。对于正交矩阵和对称矩阵的性质,我们结合了傅里叶分析的初步思想,预示了函数空间理论的广阔前景。 第二部分:进阶专题与应用探索 在掌握了线性代数的基本框架后,本书的第二部分转向了更具挑战性和应用价值的专题。 多线性代数基础: 这一部分旨在为接触张量分析和微分几何打下基础。我们引入了双线性型和二次型的概念,并讨论了如何通过合同变换将二次型化为规范形。特别是对正定性的判断,我们结合了特征值方法和霍尔茨基准,提供了多种验证路径。张量基础部分,我们避免了过于复杂的张量运算,侧重于理解张量的多线性映射本质及其在物理学(如应力张量)中的直观意义。 若尔当标准型理论: 对于不可对角化的矩阵,若尔当标准型是理论分析的终极目标。本书对该理论的证明采取了分步递进的方式,首先建立在循环子空间和初等因子理论之上。我们详细剖析了由广义特征向量构成的链结构,并通过构造性步骤,将任意线性算子转化为最简的若尔当块形式,这对于求解高阶微分方程组的特解至关重要。 行列式理论的深化: 探讨了行列式在复数域上的性质,并引入了雅可比公式(行列式的微分形式),该公式在变分法和控制论中具有重要地位。此外,我们还简要介绍了伴随矩阵在求解线性系统逆矩阵时的高效性。 线性代数在其他数学分支的应用: 图论中的矩阵表示: 讨论了邻接矩阵、度数矩阵以及拉普拉斯矩阵,并简要说明了它们在连通性分析和谱聚类中的作用。 最小二乘法与奇异值分解(SVD): SVD被视为矩阵分解中最具鲁棒性的工具之一。我们通过几何角度解释了SVD如何揭示矩阵变换的“主要方向”,并展示了它在数据降维(如PCA)和图像压缩中的实际应用。SVD的推导过程与特征值理论紧密相连,为读者提供了理论与实践结合的典范。 学习指南与特色: 本书的特色在于其深度与广度的平衡。每章末尾均设有“概念辨析与陷阱警示”,针对学习者常犯的错误提供剖析。同时,“拓展与思考”部分提供了超越课本要求的开放性问题,鼓励读者进行更深层次的探索。本书的例题设计注重层次性,从基础计算到复杂的理论构造,确保读者能够逐步建立起对高等代数这一宏大体系的自信与掌控力。无论是本科生、研究生预备阶段的学习者,还是希望温故知新、挑战数学难题的专业人士,《高等代数精要与专题解析》都将是一份不可或缺的智力伙伴。 ---

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这本书在概率论和统计初步的讲解方面,同样展现了其高水准。它能够以非常易懂的方式引入随机事件、概率的定义以及常见的概率分布,并且通过大量的实际例子,如抛硬币、掷骰子、抽样调查等,让读者对概率的概念有一个直观的认识。书中对于条件概率和独立事件的分析非常到位,并且清晰地阐述了贝叶斯定理的应用,这在很多实际问题中都有着广泛的应用。在统计部分,本书介绍了描述性统计和推断性统计的基本概念,包括均值、方差、标准差的计算,以及抽样分布、置信区间和假设检验的基本思想。作者的讲解风格非常务实,注重将统计学理论与现实生活中的数据分析相结合,例如,通过对一些社会经济数据的分析,让读者体会到统计学在理解和解释世界方面的价值。书中提供的练习题也很有代表性,能够帮助学生巩固所学知识,并初步掌握数据分析的方法。这本书为我打开了认识随机性和数据世界的一扇新大门。

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数论部分是这本书的一大特色,作者将数论中一些看似枯燥的概念,通过生动有趣的例子和清晰的逻辑推理,变得引人入胜。例如,整除性、同余关系、素数定理等概念的引入,都辅以大量的历史典故和实际应用,让读者在学习数学知识的同时,也能感受到数学发展的悠久历史和独特魅力。书中关于欧几里得算法、中国剩余定理等经典数论问题的讲解非常详尽,并且提供了多种不同的解题思路和方法,这对于培养学生的逻辑思维能力和解决问题的创新性至关重要。我特别欣赏书中关于密码学基础的介绍,它将抽象的数论概念与现代科技紧密联系起来,让读者体会到数学在日常生活中的实际价值。此外,书中还涉及了一些关于丢番图方程、二次剩余等更深入的数论内容,这些都为有志于深入研究数论的学生提供了宝贵的参考。这本书的数论部分,不仅传授了知识,更点燃了我对数论研究的热情。

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不等式部分在这本教程中的处理也相当全面和深入。它不仅介绍了基本不等式的性质和证明方法,还涵盖了均值不等式、柯西不等式、绝对值不等式等多种重要不等式。书中对于这些不等式的几何意义和代数证明方法都进行了详细的阐述,并且通过大量的例题展示了它们在解决数学问题中的广泛应用。我印象最深的是书中关于柯西不等式的讲解,作者通过不同的视角,如向量内积、二次函数判别式等,来证明和应用柯西不等式,这不仅拓宽了我的解题思路,也让我体会到了数学结论的深刻性和普适性。此外,书中还涉及了一些关于解不等式组、含参不等式以及在函数、几何等问题中应用不等式的内容,这些都充分体现了不等式作为一种重要的数学工具的强大力量。这本书让我对不等式的掌握达到了一个新的高度。

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函数部分是整本教程的基石,而这本书对函数部分的讲解堪称典范。它从最基础的函数概念入手,逐步深入到函数的性质,如单调性、奇偶性、周期性、有界性等,并结合大量的图像进行分析,使得抽象的函数概念变得具体可感。书中对复合函数、反函数、基本初等函数(幂函数、指数函数、对数函数、三角函数)的性质和图像变化都进行了系统而深入的探讨。我尤其对书中关于函数性质综合应用的部分印象深刻,作者通过精心设计的例题,展示了如何综合运用函数的各种性质来分析和解决复杂问题,例如求函数的定义域、值域、单调区间,以及判断函数的奇偶性、周期性等。此外,书中还对函数在实际问题中的应用进行了广泛的介绍,如物体的运动规律、经济学中的成本收益模型等,这些都充分体现了函数作为描述和分析现实世界重要工具的价值。这本书无疑为我打下了坚实的函数基础。

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立体几何部分是这本书的另一个亮点。作者并没有停留在死记硬背公式的层面,而是着重于培养读者的空间想象能力。通过大量的立体图形的剖面图、展开图以及投影图,读者能够清晰地看到三维空间中点、线、面之间的关系。书中对于空间向量的应用讲解得非常透彻,将抽象的向量运算与具体的空间几何问题巧妙地联系起来,极大地简化了许多复杂问题的求解过程。例如,在求解点到直线、点到平面的距离,以及直线与平面之间的夹角等问题时,利用空间向量的工具,能够使问题迎刃而解,并且思路清晰。此外,书中还涉及了一些较为复杂的几何体,如多面体、旋转体等的性质和计算,这些内容对于提高学生的数学思维能力和解决复杂问题的能力都起到了至关重要的作用。我尤其欣赏书中关于证明问题的处理方式,作者总是能够引导读者从不同的角度去分析问题,寻找最佳的证明路径,而不是简单地给出标准答案。这种解题思路的培养,对于学生未来的数学学习,甚至其他学科的学习都将受益匪浅。

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三角函数部分在这本教程中的处理也相当令人满意。它不仅系统地梳理了三角函数的定义、性质以及图像,还深入探讨了其在解析几何和物理学中的应用。书中对于诱导公式、两角和差公式、倍角公式等重要公式的推导过程都非常清晰,并且提供了多种不同的推导方法,这对于培养学生的数学思维和严谨性非常有益。我尤其喜欢书中关于三角函数图像变换的讲解,通过平移、伸缩等操作,将基本三角函数图像转化为各种复杂的函数图像,这不仅锻炼了读者的视觉化思维能力,也为解决相关的函数问题提供了有效的工具。此外,书中还涉及到正弦定理和余弦定理在解决三角形边角关系问题中的应用,以及三角函数在周期性现象建模中的作用,例如简谐运动的描述。这些内容都充分展示了三角函数作为一种重要的数学工具的广泛性和实用性。这本书让我对三角函数有了更深入、更全面的认识。

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这本书的数学深度和广度给我留下了极其深刻的印象,尤其是在某些我原本认为已经熟练掌握的章节,通过这本书的阐述,我才真正理解了其背后更深层次的数学原理和逻辑。例如,在解析几何部分,它不仅仅是罗列公式和例题,而是从几何直观出发,一步步引导读者建立起代数表达式与几何图形之间的深刻联系。作者的表述方式非常清晰,即使是那些初次接触这类概念的学生,也能在循序渐进的引导下逐步建立起信心。书中对一些抽象概念的处理也极具匠心,通过精心设计的习题,将理论知识与实际应用紧密结合,让我体会到了数学的魅力所在。它不仅仅是一本应试的工具书,更是一本能够激发学习兴趣、培养数学思维的宝贵教材。我特别喜欢书中对于一些经典问题的不同解法探讨,这不仅拓宽了我的解题思路,也让我看到了数学思维的多样性和创造性。每一道题目都经过了精心的设计,既有基础性的巩固,也有拔高性的挑战,能够满足不同层次学生的学习需求。我能感受到作者在编撰过程中倾注的大量心血,以及对数学教育的深刻理解。

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这本教程在微积分的引入方面做得非常出色,它能够以一种非常直观的方式将导数和积分的概念呈现给读者,即使是那些对微积分感到畏惧的学生,也能在阅读过程中逐渐克服心理障碍。书中对极限的解释尤为细致,从epsilon-delta语言的严谨定义到各种直观的图像演示,都力求让读者能够真正理解极限的含义,为后续的学习打下坚实的基础。在积分部分,作者通过大量生动形象的例子,将定积分与面积、体积等几何概念联系起来,让抽象的积分运算变得鲜活而有意义。我印象最深的是关于积分在物理学中的应用,比如计算功、质心等,这些都让我深刻体会到数学作为科学语言的强大力量。书中的题目设计也相当有梯度,从基础的概念理解题到复杂的应用题,层层递进,能够帮助学生系统地掌握微积分的知识体系。而且,书中对于一些看似复杂的证明,作者总是能够找到最简洁、最易于理解的表达方式,这对于培养学生的逻辑思维和数学严谨性非常有帮助。总而言之,这本书在微积分部分的讲解,做到了理论与实践的完美结合。

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数列与数学归纳法部分是这本书的另一大亮点。作者从等差数列和等比数列的基本定义和性质入手,详细介绍了它们的前n项和的计算公式,并辅以大量的例题帮助读者理解和掌握。书中对数列的通项公式和求和公式的推导过程都非常清晰,并且提供了多种不同的推导方法,这对于培养学生的数学思维和严谨性非常有益。我特别喜欢书中关于数学归纳法的讲解,作者不仅清晰地阐述了数学归纳法的原理和步骤,还通过一系列经典的数学归纳法证明实例,展示了其在证明数学命题中的强大作用。例如,关于整除性、求和公式、不等式等命题的证明,都能够通过数学归纳法得到严谨的证明。此外,书中还涉及了一些递推数列、数列的极限等更深入的内容,这些都为学生提供了进一步学习数列的良好基础。这本书让我对数列和数学归纳法的理解和应用都得到了极大的提升。

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集合与逻辑部分作为数学学习的起点,在这本教程中得到了非常清晰和系统的阐释。作者从集合的基本概念,如集合的定义、元素、子集、交集、并集、差集、补集等,进行了一步步的讲解,并辅以大量的图形(如文氏图)帮助读者直观理解。书中对集合运算的性质进行了详细的归纳和证明,这对于培养学生的逻辑思维和数学证明能力至关重要。在逻辑部分,作者清晰地介绍了命题、联结词、量词、四种命题(原命题、逆命题、否命题、逆否命题)以及它们之间的真假关系。这些概念是进行数学推理和证明的基础,作者的讲解非常到位,让读者能够准确地理解逻辑推理的规则。我特别喜欢书中关于充分条件和必要条件的辨析,以及如何通过否定一个命题来得到其否定命题,这些对于提高学生的逻辑思维能力非常有帮助。这本书为我后续的学习打下了坚实的逻辑基础。

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