高等数学(下)

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出版者:西北工业大学出版社
作者:孙法国
出品人:
页数:345
译者:
出版时间:2006-10
价格:28.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787561221440
丛书系列:
图书标签:
  • 高等数学
  • 数学
  • 微积分
  • 理工科
  • 教材
  • 大学
  • 下册
  • 函数
  • 极限
  • 导数
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具体描述

本书按照高等学校工科数学课程教学指导委员会颁布的教学大纲“高等数学教学基本要求”编写,参照同济大学数学教研室所编的《高等数学》( 第五版)的章节顺序,共十二章,每章分为本章小结、释疑解难、典型例题分析、课后习题精解、模拟检测题、模拟检测题答案与提示六个部分。本书可与同济大学数学教研室所编的《高等数学》(第五版)配套使用,也可独立使用。

本书可作为“高等数学”课程的教学、学习、考试的辅导书,也可作为研究生入学考试的参考资料。

探寻宇宙的奥秘与工程的基石:一本关于应用代数、微分方程与数值分析的导论 图书名称:《现代工程计算方法与理论基础》 内容简介: 本书旨在为理工科学生和工程技术人员提供一套全面且深入的、关于现代工程计算所需核心数学工具的理论框架与实践指南。不同于传统教科书侧重于纯粹的数学推导和抽象概念的罗列,《现代工程计算方法与理论基础》将数学原理与工程应用紧密结合,重点阐述如何利用代数、微分方程和数值方法解决现实世界中的复杂问题。 本书共分为三大核心模块,旨在构建一座从基础理论到高级应用的坚实桥梁。 --- 第一部分:线性代数与矩阵理论的工程化视角 本部分聚焦于线性代数的现代应用,特别是其在数据科学、信号处理和结构分析中的核心地位。我们摒弃了过于繁琐的行列式计算的细节,转而强调矩阵的几何意义、特征值分解的物理含义以及矩阵在数值稳定性中的作用。 1.1 向量空间与基变换的几何直觉: 深入剖析子空间、线性无关性、基与维度的概念,但更注重将这些抽象概念具象化为工程系统中的自由度、约束条件和信号的基底表示。我们将探讨傅里叶基、小波基在数据压缩和信号滤波中的应用。 1.2 矩阵分解的实用主义: 重点讲解奇异值分解(SVD)和特征值分解(EVD)。SVD不仅被视为求解最小二乘问题的利器,更是理解数据降维(如主成分分析PCA)的基石。我们会详细分析在图像处理中,SVD如何实现最优的低秩近似,以及它在求解病态方程组时的稳定性优势。 1.3 广义逆矩阵与优化: 针对工程中普遍存在的超定或欠定方程组,系统介绍摩尔-彭若斯(Moore-Penrose)逆矩阵的构造及其在最小二乘拟合中的地位。此外,本章会引入拉格朗日乘数法,作为无约束优化问题的精确解法,并将其与后续章节中的迭代优化方法进行对比。 1.4 迭代求解线性系统: 鉴于大型稀疏矩阵在有限元分析(FEA)和网络分析中的普遍性,本节将详细介绍雅可比(Jacobi)、高斯-赛德尔(Gauss-Seidel)迭代法,并深入探讨预条件共轭梯度法(PCG)的工作原理和收敛性分析,重点阐述预处理器的设计对求解效率的决定性影响。 --- 第二部分:常微分方程(ODE)的系统建模与数值求解 本模块将微分方程视为描述动态系统的通用语言,着重于建立模型、分析解的稳定性以及选择恰当的数值积分方案。 2.1 动态系统建模: 从牛顿第二定律、电路定律(基尔霍夫定律)和弹簧-阻尼系统出发,系统地推导一阶和二阶常微分方程组。重点讲解相空间分析,如何通过绘制相图来定性判断系统的稳定性和周期性行为(如极限环的出现)。 2.2 线性常微分方程组的解析解法: 详细探讨基于矩阵指数(Matrix Exponential)的解法,并解释其在状态空间法(State-Space Representation)中的核心地位。本节还将介绍拉普拉斯变换法,展示其在求解具有初始条件的线性定常系统时的便捷性。 2.3 刚性与非刚性问题的数值积分: 这是本部分的核心。我们不仅介绍欧拉法和龙格-库塔法(RK4)等显式方法,更重要的是,深入剖析隐式方法(如后向欧拉法)在处理“刚性”(Stiffness)问题时的必要性。通过实例(如化学反应动力学或高频振动问题),阐明刚性问题的数学本质及其对时间步长的限制。 2.4 稳定性与误差控制: 系统讨论数值积分方案的局部截断误差、全局误差的传播机制。引入A-稳定性、L-稳定性的概念,解释为什么在某些工程模拟中,必须牺牲计算速度以确保解的稳定性。章节最后会介绍适应性步长控制策略,实现效率与精度的平衡。 --- 第三部分:偏微分方程(PDE)的数值离散化技术 本部分是连接理论数学与计算模拟的关键桥梁,主要面向流体力学、传热学和电磁学中的连续介质问题。 3.1 PDE分类与物理意义: 明确区分椭圆型(稳态问题,如泊松方程)、抛物线型(扩散问题,如热传导方程)和双曲型(波动问题,如波动方程)PDEs的数学特性及其对应的物理背景。 3.2 有限差分法(FDM)的构建与分析: 详细介绍如何利用泰勒展开推导中心差分、向前差分和向后差分公式,并分析其精度(O($Delta x$), O($Delta x^2$))。重点分析二维定常导热问题(拉普拉斯方程)的差分格式,并讨论引入时间项时的CFL(Courant-Friedrichs-Lewy)条件,确保时间步长与空间步长的关系满足稳定性要求。 3.3 有限体积法(FVM)的基础与守恒律: 介绍FVM作为流体动力学(CFD)的首选方法的原理。强调FVM基于积分形式的守恒律,确保质量、动量和能量在网格单元上是精确守恒的。通过简单的一维对流-扩散方程,演示如何构建通量(Flux)计算,以及迎风格式(Upwind Scheme)在处理高对流速度时的必要性。 3.4 有限元方法(FEM)的初步接触: 虽然FEM涉及更复杂的变分原理,但本章会提供一个直观的介绍。重点阐述插值函数(形函数)的概念,以及如何将连续的PDE问题弱形式化,转化为求解线性代数方程组的过程,为后续更深入的结构分析打下基础。 --- 总结与展望: 本书的最终目标是培养读者将数学工具视为解决工程挑战的“工具箱”,而非孤立的知识点。通过大量的工程算例、MATLAB/Python代码示例和思辨性练习,读者将能够独立地对复杂系统进行建模、选择合适的数值算法,并批判性地评估计算结果的可靠性和精度。本书强调的不是“记住公式”,而是“理解算法背后的物理和数学假设”。(总计约1500字)

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读后感

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用户评价

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关于这本“高等数学(下)”,我最想说的是,它带给我的“启迪”是难以言喻的。它不仅仅是书本上的内容,更是它所激发出的思维火花。我记得我曾经为了理解“复变函数”的理论,在咖啡馆里坐了一个下午,一边喝着咖啡,一边在笔记本上推演公式。它让我对数学的理解,从单纯的计算,上升到了对数学“美”的感知。它让我看到了数学中蕴含的优雅和简洁。这本书就像一位艺术家,它用数学的语言,描绘出这个世界的规律和美。它让我对学习充满了热爱,也让我对生活充满了热情。它让我明白,学习的过程,本身就是一种享受。

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说实话,我买的是“高等数学(下)”,但我现在脑子里想的,更多的是它带给我的那种“求知欲”。这本书的内容,确实是让我眼前一亮。比如,书中关于“无穷级数”的讨论,让我第一次真正理解了“无限”这个概念的严谨性。它不再是模糊不清的想象,而是可以通过严格的数学语言来描述和分析。我记得曾经为了理解“收敛域”和“审敛判别法”,我在书桌前坐了整整一个下午,一遍遍地演算,直到手指都有些僵硬。那种对知识的渴望,驱使着我不断地去钻研,去探索。这本书就像一个引路人,它指出了我前进的方向,但最终的旅程,还需要我自己去完成。它让我意识到,学习是一个持续的过程,永远没有终点。每一次的理解,都只是对更广阔知识海洋的进一步探索。这本书激发了我内心深处的好奇心,让我对这个世界充满了疑问,并渴望找到答案。它让我不再满足于表面的理解,而是想要深入到事物的本质,去探究那些隐藏在数字和公式背后的真理。

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说起来,我买的这本书是“高等数学(下)”,但让我印象最深刻的,反而是它带给我的那种“耐心”。我记得曾经为了理解“拉普拉斯变换”的原理,我连续几天都在琢磨。它涉及到复数、积分,还有一些我之前从未接触过的概念。这本书并没有直接给出简单的答案,而是层层递进,引导我一步步地深入。它让我明白,学习是一个循序渐进的过程,急不得。我需要有足够的耐心去消化每一个概念,去理解每一个推导。我记得当时我每天都会在书前坐上几个小时,一遍遍地阅读,一遍遍地练习。那种对知识的执着,让我最终克服了困难,并从中获得了巨大的满足感。这本书教会我,即使面对再复杂的问题,只要有足够的耐心和毅力,就一定能够找到突破口。这种耐心,也成为了我应对生活中各种挑战的重要品质。

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虽然我买的是“高等数学(下)”,但我现在想到的,是它教会我的那种“解决问题的能力”。这本书的内容,确实让我大开眼界。尤其是在“微分方程”的部分,我曾经为了解决一个关于“阻尼振动”的方程,研究了很久。它不仅仅是代数上的运算,更重要的是,它需要我理解物理背景,并将数学模型与实际问题相结合。这本书就像一个工具箱,它提供了各种各样的工具,而如何选择合适的工具,如何运用它们来解决问题,则需要我自己去摸索和实践。我记得有一次,我尝试用书中的方法去解决一个实际工程中的问题,虽然过程有些曲折,但最终还是找到了有效的解决方案。那种成就感,是无与伦比的。这本书让我明白,数学不仅仅是理论,更是解决实际问题的有力武器。它让我对未来充满了信心,因为我知道,无论遇到什么问题,我都可以从中找到解决的思路和方法。

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在我手中的这本“高等数学(下)”里,我所感受到的,是一种“智慧的传承”。它不仅仅是几百页的纸张,更是无数数学家们智慧的结晶。我记得我曾经为了理解“概率论”中的一些复杂概念,比如“全概率公式”和“贝叶斯定理”,花费了很多时间和精力。这本书就像一条河流,它汇集了前人的智慧,并引导我去学习和传承。它让我感受到,人类的知识是不断积累和发展的。这种对智慧的敬畏,让我更加珍惜每一次的学习机会。它也激励我,希望有一天,我也能为这个知识的宝库贡献一份自己的力量。

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我买的是“高等数学(下)”,但它教会我的,更多的是一种“逻辑思维”。它不仅仅是数字和符号的组合,更重要的是,它构建了一个严密的逻辑体系。我记得我曾经花了很长时间去理解“极限”的概念,从epsilon-delta的定义到各种极限的计算,每一步都充满了逻辑的严谨性。这本书就像一个精密的仪器,它教会我如何去分析事物,如何去找出它们之间的联系。它让我明白,解决问题的关键在于清晰的逻辑。这种逻辑思维,不仅仅体现在数学上,更渗透到我生活的方方面面。我开始更加注重思考的条理性,更加擅长于分析问题的本质。它让我成为一个更理智、更清晰的思考者。

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关于这本“高等数学(下)”,我最深刻的印象,其实是它所传递的一种思维方式。它教会我如何去分析问题,如何将一个庞大而复杂的问题分解成若干个可以解决的小部分,然后一步一步地去攻克。就拿里面关于“多元函数”的部分来说,最初接触的时候,感觉像是进入了一个全新的维度,各种曲面、梯度、方向导数,让我应接不暇。但是,当我尝试着去理解每一个概念背后的几何意义,去想象它们在三维空间中的样子时,一切都变得清晰起来。这本书并没有直接给我答案,而是提供了一种思考的框架和工具。它鼓励我去尝试,去犯错,然后从错误中学习。我记得有一次,为了解决一个关于“曲线积分”的题目,我尝试了三种不同的方法,前两种都走了弯路,几乎要放弃。但是,当我静下心来,回顾书中的例题和定理,发现自己遗漏了一个关键的条件,最终才找到了正确的解法。那种克服困难后的豁然开朗,是学习过程中最宝贵的财富。这本书不仅仅是知识的传递,更是能力的培养。它让我明白,数学学习不是死记硬背,而是对逻辑思维和分析能力的训练。这种能力,不仅仅适用于数学本身,更可以迁移到生活和工作的方方面面,让我能够更清晰、更有效地解决各种挑战。

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我手中的这本“高等数学(下)”,让我最感动的,是它所蕴含的那种“严谨性”。它不仅仅是罗列公式和定理,更重要的是,它教会了我如何去证明,如何去验证。我记得我曾经花了大量的时间去理解“数学归纳法”的证明过程,从基础的逻辑推理到复杂的递推关系,每一步都不能有丝毫的差错。这本书让我明白,在数学的世界里,任何一个结论都必须有坚实的证据支撑。它让我养成了严谨的思考习惯,在面对任何问题时,都倾向于去追溯其根源,去寻找最可靠的依据。这种严谨性,不仅仅体现在数学学习中,更渗透到我生活的方方面面。我开始更加注重细节,更加追求精确,也更加尊重事实。这本书就像一位严苛的老师,它不容许任何的含糊和敷衍,但正是这种严格,才让我能够真正地掌握知识,并将其转化为自己的能力。它让我明白,真正的理解,来自于对每一个细节的深入剖析和对每一个逻辑环节的严密推理。

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这本书的内容,虽然我买的是“高等数学(下)”,但说实话,我翻开它的时候,脑海里瞬间涌现的不是复杂的积分公式或者向量的变换,而是那些年,我们一起在图书馆里度过的无数个夜晚。记得为了弄懂那个所谓的“黎曼积分”,我花了整整一个星期的时间,从概念到定义,再到各种性质的推导,几乎把所有能找到的参考资料都翻了个遍。那时的我,对数学的敬畏之情油然而生,同时也深切地感受到,数学并非仅仅是枯燥的符号和运算,它背后蕴藏着严谨的逻辑和深刻的洞察力。这本书就像一把钥匙,虽然我还没有完全解锁它所有的奥秘,但仅仅是初窥门径,就足以让我对这个世界的运行规律产生更深层次的理解。它不仅仅是一本教材,更像是一位沉默而睿智的导师,在我迷茫的时候,用它内在的逻辑和结构,默默地指引着我前进的方向。那种感觉,就像是在茫茫大海中找到了一座灯塔,虽然遥远,但足够照亮我前行的道路。我至今还记得,当第一次成功推导出某个复杂定理的证明时,那种内心的喜悦和成就感,是任何其他事物都无法比拟的。这本书,承载了太多这样的回忆,也激发了我对未知领域持续探索的渴望。即使时隔多年,当我再次翻开它,那些曾经啃过的难题,那些曾经困扰我的概念,仿佛都在我的脑海中留下了清晰的印记,等待着我去重新温习和深入理解。

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这本书,我买的是“高等数学(下)”,但它唤醒了我内心深处的“探索欲”。它不仅仅是知识的堆砌,更像是一扇扇门,推开一扇,后面还有更多的精彩等待我去发现。我记得我曾经为了理解“傅里叶变换”的意义,查阅了很多相关的资料,从信号处理到图像分析,它在各个领域都有着广泛的应用。这本书就像一个引路人,它为我指明了方向,但更广阔的天地,还需要我自己去探索。我记得当时我每天都在思考,如何将书中的知识应用到实际生活中,如何去创造新的东西。这种探索欲,让我对学习充满了热情,也让我对未来充满了期待。它让我明白,知识的世界是无限的,而我的学习之旅,也才刚刚开始。

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