高等数学(上册)

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出版者:北京航空航天大学出版
作者:罗贤强
出品人:
页数:272
译者:
出版时间:2006-9
价格:24.00元
装帧:
isbn号码:9787810778053
丛书系列:
图书标签:
  • 高等数学
  • 数学
  • 微积分
  • 大学教材
  • 理工科
  • 函数
  • 极限
  • 导数
  • 积分
  • 数学分析
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具体描述

高等数学(上高等学校通用教材),ISBN:9787810778053,作者:罗贤强、陈怀琴

《离散数学基础与应用》图书简介 作者: 张宏宇 教授 出版社: 科技教育出版社 出版年份: 2023年 开本: 16开 页数: 680页 定价: 85.00元 --- 本书定位与读者对象 《离散数学基础与应用》是一本全面而深入的、专为计算机科学、信息工程、软件开发、以及数学逻辑相关专业学生和研究人员精心编写的教材与参考书。本书旨在系统地构建读者对离散结构及其推理方法的深刻理解,为后续学习算法设计与分析、数据库理论、人工智能、网络安全等高级课程奠定坚实的数学基础。 本书的难度定位适中偏上,内容涵盖了离散数学的核心分支,从集合论的严谨定义出发,逐步过渡到图论的复杂结构分析,并深入探讨了代数结构和组合推理的强大工具。本书特别强调理论与实践的结合,力求在阐述数学原理的同时,展示其在现代计算领域中的实际应用。 全书内容结构概览 全书共分为十章,逻辑清晰,层层递进。 第一部分:基础理论与逻辑推理(第1章至第3章) 第1章:集合论与逻辑基础 本章是全书的基石。我们首先从朴素集合论出发,建立集合的基本运算(并、交、差、补、笛卡尔积),并详细介绍集合的基数概念,包括可数无限集与不可数无限集(通过康托尔对角线法严格证明)。 随后,本章系统地介绍了命题逻辑与谓词逻辑。命题逻辑部分涵盖了逻辑联结词、真值表、逻辑等价性、以及推理规则(如肯定前件、否定后件等)。谓词逻辑部分则侧重于量词(全称量词 $forall$ 和存在量词 $exists$)的引入,并探讨了如何用一阶逻辑表达复杂的数学陈述,同时深入剖析了逻辑论证的有效性与可靠性。本章配备了大量关于集合恒等式证明和逻辑公式规范化(如合取范式、析取范式)的实例。 第2章:关系与函数 本章详细探讨了离散结构中的两大核心概念——关系与函数。 在关系方面,我们不仅定义了笛卡尔积,更着重讲解了特殊类型的关系:自反性、对称性、反对称性、传递性。重点剖析了等价关系(及其商集的概念)和偏序关系(及其哈斯图表示法)。对偏序关系中的极大元、极小元、最大元、最小元等概念进行了细致的区分和辨析。 在函数方面,除了基础的定义外,本书强调了函数的性质:单射(一对一)、满射(映 onto)、双射(一一对应)。特别地,本章探讨了反函数的构造以及函数的复合对奇偶性、单射/满射性质的影响。 第3章:数学归纳法与递归 本章是培养严谨数学思维的关键。我们不仅复习了基础的数学归纳法(一次归纳),还系统地介绍了强归纳法(或称第二数学归纳法),并用其证明了如斐波那契数列的性质、整数的可除性等经典命题。 随后,我们深入到递归定义。本章详细阐述了如何对序列、数据结构(如树和列表)进行递归定义,并着重讨论了递归求解方法,特别是如何利用主定理(Master Theorem)和替换法来求解线性齐次递推关系,这为后续算法分析中的分治策略提供了坚实的理论支撑。 第二部分:组合学与计数(第4章至第5章) 第4章:基础计数原理 本章聚焦于组合数学中最常用的工具。首先复习并深化了乘法原理和加法原理。接着,详细讲解了排列(有顺序)与组合(无顺序)的计数公式,包括带重复元素的排列组合问题。 本章的亮点在于对鸽巢原理(抽屉原理)的深入应用。除了基本形式,我们还探讨了推广形式,并通过实例展示了其在证明存在性问题中的强大威力,例如在区间覆盖和元素分组问题中的应用。 第5章:进阶计数技术 本章介绍了更高级的计数工具。 二项式定理与多项式定理: 详细推导了二项式系数的性质,并利用二项式定理解决涉及概率和级数求和的问题。多项式定理则被引入到更复杂的多项式展开计数中。 容斥原理: 本章的核心内容之一。我们从两个集合的容斥公式出发,系统地推导和应用了n个集合的容斥原理,用于解决“至少包含一个”、“恰好包含k个”这类复杂计数问题,并在不可靠映射(错排问题)的计算中进行了经典应用。 生成函数(Generating Functions): 引入生成函数的概念,将其视为序列的“编码”。重点介绍了如何利用生成函数解决线性递推关系(特别是与第3章的递推关系相呼应)和复杂计数问题,并通过幂级数的运算(如乘法、求导、积分)来操纵序列。 第三部分:图论及其应用(第6章至第8章) 第6章:图论基础 本章是离散数学中应用最广泛的部分。我们从图的定义开始,区分了有向图和无向图,以及多重图、简单图等概念。重点讲解了图的邻接矩阵和关联矩阵的表示方法,并讨论了度数、路径、回路、连通性等基本概念。 本章深入探讨了特殊类型的图:欧拉图(存在欧拉回路/路径的条件)、哈密顿图(有哈密顿回路/路径的充要条件,及其判定定理)。最后,简要介绍了二分图及其最大匹配问题。 第7章:树与遍历 树作为图的一个重要子结构,本章给予了专门的阐述。我们定义了生成树、最小生成树(MST)的概念,并详细介绍了经典的普里姆(Prim)算法和克鲁斯卡尔(Kruskal)算法,并通过图示分析了它们的贪心策略和时间复杂度。 此外,本章详细讲解了图的深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)算法,并展示了如何利用这些遍历方法来判断图的连通性、检测有无环路以及构造生成树。 第8章:图的染色与网络流 本章探讨图的高级应用。 图的染色: 引入图着色问题,定义了色数。重点讲解了四色定理的历史背景和现代证明思路(不要求读者重现复杂证明,但要求理解其意义),并阐述了二部图(二着色图)的判定。 网络流: 介绍了流网络的概念,包括源点、汇点和容量。核心内容是最大流-最小割定理,通过福特-富尔克森方法(Ford-Fulkerson Method)的介绍,展示了如何通过增广路径迭代地求出最大流,并解释了最小割的经济学意义。 第四部分:代数结构与布尔代数(第9章至第10章) 第9章:代数结构初步 本章为读者引入抽象代数的初步概念。我们着重于离散数学背景下的代数结构。 群论基础: 定义了代数系统,并聚焦于群的四大公理(封闭性、结合律、单位元、逆元)。我们分析了整数加法群、非零有理数乘法群等具体例子,并讨论了子群、陪集和拉格朗日定理的基本思想。 环与域: 简要介绍了环和域的定义,重点关注整数环 $mathbb{Z}$ 和有理数域 $mathbb{Q}$,为读者理解更复杂的代数结构打下基础。 第10章:布尔代数与逻辑电路 作为离散数学与数字电路的桥梁,本章系统阐述了布尔代数。我们从集合论中的格理论出发,定义了布尔代数的五条公理(封闭性、分配律、补元等)。 本章的重点在于其应用: 1. 真值函数的表示: 讲解如何将任意逻辑函数表示为析取范式(DNF)和合取范式(CNF)。 2. 最小化: 引入卡诺图(Karnaugh Map,K-map),展示如何用图形化方法化简布尔表达式到最小项和或最小积。 3. 逻辑电路: 将布尔代数与与(AND)、或(OR)、非(NOT)门关联,并探讨了更高效的NAND/NOR通用门电路的构造。 --- 本书特色 1. 理论深度与广度并重: 本书覆盖了离散数学所有主流内容,且在核心章节(如组合学和图论)中提供了严格的证明,避免了纯粹的应用手册式的肤浅叙述。 2. 丰富的计算实例: 每节课后都附有详尽的、手工推导的计算示例,帮助读者理解抽象概念的具体操作过程。 3. 算法思维的融入: 图论章节直接嵌入了Prim、Kruskal、Ford-Fulkerson等核心算法的描述和分析,直接服务于后续的算法设计课程。 4. 高质量的习题设置: 每章末包含大量的练习题,分为基础概念题、证明题和应用分析题三类,难度梯度合理,有利于巩固学习效果。 总结 《离散数学基础与应用》不仅是学习离散数学的优秀教材,更是一本培养计算思维、逻辑推理能力和抽象建模能力的重要工具书。掌握本书内容,将使读者在面对复杂的计算问题时,能够运用严谨的数学语言和结构化的思维模式进行分析和解决。

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这本《高等数学(上册)》在“微分方程”部分的讲解,给我留下了“抽丝剥茧、豁然开朗”的深刻印象。在我看来,微分方程常常是高等数学中最具挑战性的部分之一,因为它们涉及到了函数及其导数之间的关系,往往需要运用多种技巧才能求解。然而,这本书的作者,通过将微分方程的类型进行清晰的分类,并对每种类型的方程,提供了一种系统性的求解方法,极大地降低了学习的难度。例如,对于“一阶线性微分方程”,作者首先给出了其标准形式,然后通过“积分因子法”的推导和讲解,让我明白了如何通过巧妙的乘法因子,将方程转化为可以直接积分的形式。书中还详细讲解了“可分离变量微分方程”、“齐次方程”等,并且为每一种类型都配有详尽的例题和解答,让我能够通过大量的练习,熟练掌握不同的求解技巧。我还在书中看到了微分方程在物理学(如描述衰变、振动)和工程学(如控制系统)中的广泛应用,这让我切实感受到了微分方程在描述和解决实际问题中的强大威力,也让我对数学建模有了更深的认识。

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读完这本《高等数学(上册)》的某个章节,我感到自己仿佛走过了一个漫长而充实的旅程。书中关于某个复杂定理的阐述,一开始让我感到头晕目眩,完全不知从何下手。然而,当我耐下心来,跟随作者的思路,一步一步地去看他的证明过程时,我逐渐发现,原来这个看似高深的定理,其背后有着如此清晰而巧妙的逻辑链条。作者在讲解过程中,并没有止步于简单的公式推导,而是花费了大量的笔墨,去解释每一个步骤的意义,去说明为什么需要进行这样的转换,为什么某个条件是必要的。这种“刨根旁底”的讲解方式,让我不仅仅是记住了结论,更是真正理解了定理的内涵和外延。我特别喜欢书中在例题讲解时,会给出多种解法,并分析不同解法的优劣之处,这极大地拓宽了我的解题思路,也让我明白了数学的魅力在于其灵活性和多样性。此外,书中还提供了大量与现实生活息息相关的应用实例,比如在物理、工程、经济等领域的应用,这让我切实感受到高等数学并非是脱离实际的“象牙塔”学问,而是具有强大生命力和应用价值的学科。读完这些章节,我感觉自己在解决实际问题时,拥有了更强大的数学武器。

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坦白说,在接触这本《高等数学(上册)》之前,我对“函数”这个概念一直是模糊不清的。虽然在中学阶段接触过一些简单的函数,但总感觉它们是独立的、孤立的。这本书在讲解函数的部分,则呈现了一个非常系统和深入的视角。它不仅详细介绍了各种基本初等函数,还深入探讨了函数的性质,比如单调性、奇偶性、周期性等等,并且通过大量的图形和表格,让这些性质变得直观易懂。我特别赞赏书中在讨论复合函数、反函数等概念时,所采用的由易到难的引导方式。从简单的例子开始,逐步深入到抽象的定义,让我能够一步一步地构建起对这些概念的理解。更让我惊喜的是,书中对函数极限的讲解,可以说是非常到位。作者通过直观的图形和数形结合的方法,解释了极限的“无限接近”这一核心思想,并将其与ε-δ定义巧妙地联系起来,让我这个曾经被ε-δ定义搞得晕头转向的学生,终于有了一丝豁然开朗的感觉。书中还穿插了一些关于函数在微积分中应用的铺垫,这让我对接下来的学习内容充满了期待,感觉函数不再是孤立的概念,而是连接着更广阔数学世界的桥梁。

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我必须承认,在阅读《高等数学(上册)》关于“级数”的章节之前,我对“无穷”这个概念一直持有一定的恐惧和困惑。无穷多项相加,结果究竟是什么?这本书的作者,以一种非常审慎且循序渐进的方式,化解了我心中的疑虑。他首先从“数列的极限”入手,为引入“级数”的概念打下了基础。随后,通过对“收敛”和“发散”这两个核心概念的深入阐释,我明白了并非所有无穷级数都能得到一个确定的数值。书中提供了多种判断级数收敛性的方法,比如比较判别法、比值判别法、根值判别法等等,并且对每种方法的适用条件和推导过程都进行了详细的说明,这让我能够根据具体情况选择最合适的判别方法。我尤其欣赏书中对“幂级数”的介绍,它被描述为“函数的无穷多项式”,这一概念让我看到了无穷级数在函数逼近和表示上的强大能力,这为理解泰勒展开等后续内容奠定了基础。读完这部分内容,我对无穷的理解不再是模糊的恐惧,而是多了几分理性上的认知和敬畏。

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学习了《高等数学(上册)》中的“多元函数”部分,我仿佛进入了一个全新的数学维度。作者并没有将多元函数视为一个孤立的概念,而是将其置于单变量函数的自然延伸和推广来看待。书中首先从生活中的例子出发,比如描述一个物体的温度,它可能同时取决于位置的x、y坐标和时间t,这很容易让读者理解多元函数存在的必要性。我特别赞赏书中对“偏导数”和“全微分”的讲解,作者通过将其他变量视为常数的技巧,将多元函数的求导问题分解为一系列单变量函数的求导问题,这种化繁为简的方法,让我一下子就抓住了偏导数的精髓。而全微分的概念,则被形象地比喻为在多维空间中曲面的“局部线性近似”,这帮助我理解了函数在某一点的“整体变化趋势”。书中大量的几何解释,比如等高线、切平面等,将抽象的数学概念可视化,极大地降低了理解难度。我还在书中看到了关于“方向导数”和“梯度”的介绍,这些概念让我对函数在空间中的变化有了更深刻的理解,也为后续学习更高级的微积分概念打下了坚实的基础。

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这本《高等数学(上册)》在对“微分”这一概念的阐释上,给我留下了极其深刻的印象。通常,一提到微分,我脑海中就闪过各种繁琐的公式和符号,让人望而却步。但这本书的作者,以一种非常接地气的方式,将微分的概念引入。他从“变化率”这一生活中随处可见的现象出发,比如汽车的速度、物体的生长速度等,来类比微分的意义,即在一个微小区间内的“瞬时变化”。这种类比,极大地降低了理解的门槛,让我能够迅速抓住微分的核心思想。更让我感到惊喜的是,书中在讲解导数的计算规则时,采用了“积木式”的讲解方法,先分别介绍基本函数的导数,然后通过四则运算的求导法则,再到复合函数的链式法则,层层递进,每一步都清晰明了,并且配有大量的例题,让我能够立刻进行练习,巩固所学。我尤其喜欢书中对于导数几何意义的深入剖析,比如切线斜率的解释,以及其在函数单调性判断中的应用,这些都让我看到了微分在几何和分析学中的重要作用。读完这部分内容,我感觉自己对“变化”的理解,已经上升到了一个新的高度。

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这本《高等数学(上册)》我刚拿到手,还没来得及深入研读,但初步翻阅下来,感觉这本书的排版设计相当人性化。无论是字体大小、行间距,还是章节划分和页码标注,都给人一种清晰明朗的感觉。不像有些教材,密密麻麻的小字堆积在一起,让人望而生畏。这本书的印刷质量也很不错,纸张手感厚实,墨色浓郁,即使长时间翻阅也不会觉得刺眼。这一点对于需要长时间沉浸在书本中的学习者来说,无疑是个巨大的福音。我特别注意到,书中一些关键的概念和公式,都采用了加粗或者特殊色块的标注方式,这使得在快速浏览时,能够迅速抓住重点。而且,每章末尾的习题,题量适中,难度也由浅入深,循序渐进,这对于巩固课堂知识,特别是对于我这种数学基础相对薄弱的学生来说,提供了非常宝贵的练习机会。我对于书中图示的质量也颇感满意,一些抽象的数学概念,通过生动形象的图示来呈现,大大降低了理解的难度。例如,在讲解极限的概念时,书中配有多幅函数图像,清晰地展示了自变量趋近于某个值时,函数值的变化趋势,这比单纯的文字描述要直观得多。总而言之,从外在的呈现形式来看,这本《高等数学(上册)》给我留下了非常积极的第一印象,相信在接下来的学习过程中,它能够成为我得力的学习伙伴。

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在研读《高等数学(上册)》的“积分”章节时,我体验到了一种前所未有的智力挑战与满足感。作者在介绍不定积分和定积分的概念时,并没有急于给出抽象的定义,而是巧妙地采用了“面积问题”和“累积问题”作为切入点。比如,通过求解曲线下面积的问题,自然而然地引出了定积分的概念,而不定积分则被描述为“导数的逆运算”,这种由具体到抽象,由易到难的逻辑顺序,让我在理解过程中感到顺畅无比。我特别欣赏书中对“黎曼和”的详细讲解,作者通过将区间不断细分,并求取矩形面积之和的极限,生动地展示了定积分的定义过程,这让我深刻理解了积分的本质是“无限分割与累加”。此外,书中对牛顿-莱布尼茨公式的推导,也进行了细致入微的阐述,清晰地展示了不定积分与定积分之间的紧密联系,让我对积分的计算有了更清晰的认识。我还在书中看到了许多关于积分在物理学(如计算功、质心)和几何学(如计算体积、曲面面积)中的应用实例,这极大地激发了我学习的兴趣,让我看到了数学工具的强大力量,能够解决如此广泛而复杂的问题。

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我之前一直对数学这门学科怀有敬畏之心,甚至有些回避,主要是因为过去的一些学习经历,让我觉得数学的概念过于抽象,推导过程也常常令人费解。然而,当我翻开这本《高等数学(上册)》时,我发现我的担忧似乎被大大缓解了。书中在介绍一些复杂概念时,并没有直接跳入艰深的定义和定理,而是花了相当多的篇幅,从更基础、更具象的例子出发,逐步引导读者进入主题。比如,在讲解导数时,作者并没有一开始就抛出“变化率”这样略显抽象的词汇,而是从生活中的速度、坡度等实际情境入手,一点点揭示导数的本质。这种“由浅入深、化繁为简”的叙事方式,对于我这样的“数学小白”来说,简直是救星。我尤其欣赏书中逻辑的严谨性,虽然行文流畅,易于理解,但每一步的推导都紧密相扣,丝毫没有含糊不清的地方。这让我在学习过程中,能够建立起扎实的逻辑思维,理解“为什么是这样”,而不是仅仅死记硬背公式。此外,书中还穿插了一些历史背景的介绍,讲述了某些数学概念是如何被发现和发展的,这不仅增加了学习的趣味性,也让我对数学这门学科有了更深的敬意,它并非空中楼阁,而是人类智慧的结晶,是解决现实问题的有力工具。

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这本《高等数学(上册)》在“空间解析几何”这部分内容的呈现上,给我带来了极大的惊喜。一直以来,我对三维空间中的点、线、面等概念都感到有些抽象和难以把握,但这本书的作者,通过极其精妙的图示和形象的类比,将这些概念变得生动鲜活。比如,在讲解向量的概念时,书中不仅给出了向量的代数表示,还配有多幅生动的空间向量图,展示了向量的起点、终点、模长和方向,让我一下子就理解了向量的几何意义。我特别赞赏书中对直线和平面方程的讲解,作者从向量的几何性质出发,逐步推导出各种形式的直线和平面方程,并辅以大量的几何图形,展示了这些方程所代表的几何对象在空间中的位置和方向。我还在书中看到了关于两直线、直线与平面、两平面之间位置关系的详细讨论,以及如何利用方程来判断和计算它们之间的夹角、距离等,这让我对三维空间中的几何关系有了更清晰的认识。读完这部分内容,我感觉自己仿佛获得了一双“透视眼”,能够更好地理解和分析三维空间中的几何问题。

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