高等数学同步辅导教程

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出版者:北京航空航天大学出版社
作者:姜长友
出品人:
页数:458
译者:
出版时间:2006-9
价格:32.00
装帧:平装
isbn号码:9787810778657
丛书系列:
图书标签:
  • 高等数学
  • 微积分
  • 数学辅导
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  • 理工科
  • 学习指南
  • 解题技巧
  • 考研数学
  • 数学学习
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具体描述

本书是根据全国普通高校工科本科生的《高等数学课程基础要求》、《全国硕士研究生入学统一考试的数学考试大纲》中有关高等数学部分内容,以及同济大学应用数学系主编的《高等数学》(上、下册)第五版章节顺序和知识点编写了本教材。书中内容既兼顾了大学一年级学生学习《高等数学》的需求,又兼顾了知识点的综合应用,因此,也可作为高年级学生考研辅导参考书。

《大学物理:理论与实验基础》 内容简介 一、 绪论:物理学的基石与科学思维的培养 本书旨在为初次接触大学物理学的学生提供一个全面、深入且富有启发性的学习体验。我们坚信,物理学不仅是一门学科,更是一种观察世界、理解自然规律和培养严谨科学思维的方式。 本部分首先勾勒出经典物理学的宏伟蓝图,从伽利略的实验精神到牛顿力学的伟大综合,阐述物理学发展的历史脉络及其在人类文明进步中所扮演的核心角色。我们将详细介绍物理学研究的基本方法论,包括模型的建立、实验数据的分析、理论的预测与验证,强调“理论指导实验,实验修正理论”的辩证统一关系。同时,我们将引入误差分析的基础知识,使学生从一开始就建立起对测量精度和不确定性的科学认知。 二、 经典力学:运动、力与守恒定律 经典力学是整个物理学大厦的坚实基础。本篇将内容划分为宏观(牛顿力学)和微观/分析(拉格朗日与哈密顿力学初步)两个层次。 2.1 运动学与牛顿定律 详尽阐述一维、二维及三维运动的描述,包括矢量分析在描述复杂运动中的应用。牛顿三大定律将以清晰的物理图像和严谨的数学推导呈现。我们将重点分析各种常见力场下的运动,如弹簧力、摩擦力、万有引力。 2.2 功、能与动量 能量和动量作为描述物理过程变化率的两个核心概念,将进行深入探讨。功的概念及其与势能的关系(保守力与非保守力),能量守恒定律的普适性及其在复杂系统中的应用。动量和冲量的定义,动量守恒定律在碰撞问题中的应用,特别是完全非弹性碰撞和弹性碰撞的精确处理。 2.3 刚体转动与微扰理论初步 刚体的定性和定量描述,转动惯量的计算方法(平行轴定理与转动惯量积分)。角动量及其守恒定律在解释天体运动、陀螺效应中的重要性。本章末尾将引入微小振动和简谐振动的概念,过渡到线性系统的分析方法。 2.4 分析力学导论 为后续学习奠定基础,简要介绍约束的概念,虚功原理,并引入达朗贝尔原理,从而推导出拉格朗日方程的简单形式。这部分旨在揭示牛顿力学的更高层次的数学结构。 三、 电磁学:场、波与光的本质 电磁学是描述电荷、电流及其相互作用的学科,是现代科技的基石。本部分遵循“静电场—恒定磁场—电磁场”的逻辑递进。 3.1 静电场 库仑定律的矢量形式,电场强度的叠加原理。高斯定理的几何意义和应用,用于简化对称性问题的求解。电势的概念及其与电场强度的关系。电介质中的电场,电容的计算。 3.2 稳恒磁场 毕奥-萨伐尔定律和安培环路定理,用于计算各种稳恒电流产生的磁场。洛伦兹力对运动电荷的作用,霍尔效应的实验演示。磁介质中的磁场,磁化强度。 3.3 变化的电磁场与麦克斯韦方程组 法拉第电磁感应定律,动生电动势与感生电动势的区分。引入麦克斯韦修正的安培定律(引入位移电流)。麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式的完整陈述,阐释其在统一电与磁中的历史地位。基于方程组推导电磁波的产生、传播特性(坡印廷矢量、波阻抗),并讨论电磁波谱。 3.4 电磁场中的能量与动量 电磁场的能量密度和动量密度概念,电磁场的动量守恒。 四、 热力学与统计物理:微观粒子与宏观世界的桥梁 本部分旨在连接微观粒子的随机运动与宏观可观测的热力学现象。 4.1 热力学基础 温度、热量、功的定义。热力学第零定律确立温度概念。热力学第一定律(能量守恒在热学中的体现),内能的性质。理想气体的状态方程。 4.2 热力学过程与第二定律 热力学过程的描述(等温、绝热、等压、等容)。卡诺循环和热力学第二定律的两种表述(克劳修斯与开尔文表述)。熵的概念及其统计意义(玻尔兹曼公式的引入),不可逆过程的本质。热力学第三定律。 4.3 气体动理论 分子运动论的基本假设。理想气体的微观模型,推导出压强和平均动能的关系。麦克斯韦速率分布函数的推导与应用,平均速率、方均根速率的计算。气体分子平均自由程及输运现象(扩散、热传导)的定性描述。 五、 振动与波动:周期性现象的统一描述 本章将机械振动与波的规律进行系统性整合,突出波动现象的普遍性。 5.1 机械振动 简谐振动的动力学描述,相量法在处理受迫振动和阻尼振动中的应用。系统的固有频率和阻尼振动,重点分析共振现象及其工程意义。 5.2 机械波 波的描述:波函数、波速、频率、波长之间的关系。横波与纵波。波的能量和强度。波的叠加原理,干涉现象的分析(驻波的形成)。 5.3 几何与物理光学基础 光的本性:波动光学基础。光的干涉(杨氏双缝实验的精确分析)、衍射(单缝衍射、圆孔衍射的初步探讨)和偏振现象。几何光学的基本原理作为波动光学的近似。 六、 实验技术与数据处理 为配合理论学习,本篇专门介绍物理实验中常用的仪器和分析方法: 常用测量仪器: 游标卡尺、螺旋测微器、示波器、电桥等的使用规范和精度分析。 数据处理: 线性拟合(最小二乘法),误差的传播公式,如何绘制科学的误差棒图表。 计算工具应用: 介绍如何利用基础的科学计算软件(如电子表格或简单编程脚本)来处理实验数据,进行可视化和拟合分析。 本书的编写风格强调概念的清晰阐释、数学推导的严密性,并通过大量的例题和与现代科技的联系,激发学生对物理学的学习热情,为其未来深入学习和应用打下坚实的基础。

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读后感

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用户评价

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对于高等数学中那些令人头疼的证明题,这本书也给了我全新的认识。我之前一直觉得数学证明是件非常枯燥且遥不可及的事情,总是觉得自己逻辑思维不够严谨,很难写出规范的证明。然而,《高等数学同步辅导教程》并没有回避这个问题,而是用一种循序渐进的方式,引导我如何去思考和构建一个数学证明。它会将一个复杂的证明过程分解成几个小步骤,每个小步骤都解释得清清楚楚,并且指出在每个环节需要注意的关键点。 它还特别强调了证明的逻辑链条,比如“因为…所以…”,以及如何运用已有的定理和公理来支撑自己的论证。书中的一些经典证明,它会从不同的角度去解析,甚至会提供一些“反例”来帮助我们理解为什么某个条件是必要的。我记得在学习柯西中值定理的证明时,它不仅给出了标准的证明,还穿插了一些关于“拉格朗日中值定理”和“罗尔定理”的联想,让我理解柯西中值定理是如何在它们的基础上发展而来的。这种“知其然,更知其所以然”的学习方式,极大地提升了我对数学证明的理解能力和自信心。

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拿到这本《高等数学同步辅导教程》之前,我对于高数这个科目一直有着一种莫名的畏惧感,总觉得那些抽象的符号、复杂的公式像是天书一样,难以理解。我之前也尝试过几本高数教材,但总觉得它们要么过于枯燥,要么讲解不够深入,看完之后脑袋里还是云里雾里的。直到我遇到了这本教程,感觉就像是黑暗中的一道曙光,它真的彻底改变了我对高数的看法。 首先,这本书最让我印象深刻的是它的讲解方式。它不是那种板着脸讲理论的枯燥教材,而是用一种非常生动、易懂的语言来解释那些复杂的概念。举个例子,当讲解极限的时候,它不会一开始就抛出一堆ε-δ语言,而是从生活中的实际例子入手,比如一个人走路越来越靠近墙壁,或者一个物体越来越接近一个目标点,用这种直观的方式来帮助我们建立起对极限的初步感知。然后,它再逐步深入,将数学的严谨性融入其中,但整个过程都让人觉得顺理成章,而不是生硬地灌输。书中的插图和图示也运用得恰到好处,很多抽象的概念通过图形化的展示,一下子就变得清晰起来。我记得在学习微积分的几何意义时,它通过一些精美的动态图展示了曲线的切线和面积的逼近过程,那种“豁然开朗”的感觉至今难忘。

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这本书的章节安排和内容深度,对于不同基础的学习者来说,都显得非常贴心。我之前接触过一些高等数学的书籍,有的内容过于简略,对于初学者来说可能不够友好;有的则过于深入,对于我这种基础相对薄弱的学生来说,又显得有些吃力,容易产生畏难情绪。 《高等数学同步辅导教程》在这方面把握得非常好。它从最基础的数学概念开始,循序渐进地引入高等数学的核心内容。对于一些基本概念,它会给出详细的解释和例证,确保读者能够建立起扎实的理解。而对于一些进阶的知识点,它又能够做到由浅入深,逐步提升难度,让读者在不断挑战中获得进步。而且,书中的内容密度也恰到好处,既不会过于稀疏导致学习效率低下,也不会过于密集让人感到不堪重负。它在每个知识点讲解之后,都会配以适量的练习题,让读者及时巩固所学,并且确保消化吸收。

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我必须说,这本书在细节上的打磨令人称道。在学习高等数学的过程中,很多时候,一个微小的符号、一个不起眼的条件,都可能导致整个问题的结果截然不同。因此,一本严谨细致的辅导书就显得尤为重要。《高等数学同步辅导教程》在这一点上做得非常出色,它对每一个概念、每一个公式、每一个定理都进行了非常严谨的定义和表述。 它会清晰地说明每个概念的适用范围和前提条件,避免了由于理解偏差而产生的错误。在公式推导的过程中,它会一步步地展示演算过程,并且对每一个步骤的依据进行详细解释,确保读者能够理解其逻辑的严密性。我特别喜欢它在讲解一些容易混淆的概念时,会进行细致的辨析和对比,例如,它会明确区分“极限”和“函数值”、“积分”和“微分”等等,让我能够精准地把握这些概念的内涵和外延。这种精益求精的态度,不仅保证了内容的准确性,也极大地提升了我对数学的信任度和严谨性。

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我一直觉得,一本好的学习辅导书,应该能够有效地激发读者的学习兴趣,而不是让学习过程变得枯燥乏味。《高等数学同步辅导教程》在这方面做得尤为出色。它并没有采用那种僵硬、死板的教科书式语言,而是用一种更加生动、有趣的口吻来讲解。 书中的许多例子都非常贴近生活,或者选取了一些有趣的数学现象。例如,在讲解级数收敛性时,它会用一些生动的比喻来形象地解释无穷数列的求和过程,让我能够更容易地理解抽象的数学概念。此外,书中还穿插了一些关于数学史的小故事,或者一些数学家有趣的小轶事,这些内容虽然与核心知识点关系不大,但却能极大地增加学习的趣味性,让我在紧张的学习之余,也能感受到数学的魅力。这种寓教于乐的方式,让我对高等数学的学习不再感到枯燥,反而充满了期待。

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这本书在概念的梳理和知识点的串联上做得非常到位。高等数学的学习,最怕的就是知识点之间孤立存在,无法形成一个整体的认识。《高等数学同步辅导教程》则恰恰解决了这个问题,它像一条无形的线,将散落在各处的知识点巧妙地串联起来,形成一个有机统一的知识体系。 它在引入新概念之前,往往会回顾与之相关的旧知识,或者在介绍新概念时,就点明它与之前学习的知识点的联系。比如,在讲解多重积分时,它会先回顾定积分和二重积分的概念,然后自然地引出三维空间的体积计算。这种“承上启下”的设计,让我能够更清晰地理解每个知识点在整个高等数学体系中的位置和作用。此外,书中还会时不时地总结性的章节,对某一章节的核心概念和方法进行归纳提炼,并给出一些学习建议。这些总结性的内容,对于我这种容易遗忘细节的学习者来说,是非常宝贵的“复习指南”。

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对于像我这样,经常需要跨学科学习或者在实际工作中使用高等数学知识的人来说,《高等数学同步辅导教程》提供的应用性指导是无价的。很多时候,我们学习高等数学,最终的目的是为了将其应用于实际问题,但理论知识与实际应用之间常常存在一道难以逾越的鸿沟。 这本书在这方面做得非常出色。它不仅仅是给出了一些理论公式,更是花了很多篇幅去讲解这些公式在不同领域的具体应用。例如,在学习偏导数和梯度时,它会详细介绍如何在机器学习中利用梯度下降算法来优化模型参数;在讲解微分方程时,它会展示如何在物理学中用微分方程来描述物体运动或者电磁波的传播。这些实际的应用案例,让我能够深刻地理解高等数学的价值和意义,也让我明白,书本上的知识并非是脱离现实的,而是能够解决真实世界中的问题的有力工具。它为我打开了新的视角,让我能够更自信地将高等数学知识运用到我的学习和工作中。

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这本书在习题的编排上更是让我觉得惊喜连连。我一直觉得,学习数学,习题是检验掌握程度、巩固知识的关键。但很多时候,教材的习题要么太简单,要么太难,很难找到一个恰到好处的切入点。《高等数学同步辅导教程》在这方面做得非常出色。它不仅仅是提供了大量的题目,更重要的是,这些题目是按照知识点的掌握程度和难度梯度精心设计的。从最基础的概念辨析题,到需要综合运用多个知识点的综合题,再到一些能够拓展思维的思考题,层层递进,让人在解题的过程中能够逐步提升自己的能力。 最让我受益匪浅的是,它不仅仅给出了答案,还对很多关键的解题步骤进行了详细的解析。它会告诉你为什么这么做,每一步的逻辑依据是什么,甚至会指出一些常见的错误思路和陷阱。这对于我这种“容易卡壳”的学习者来说,简直是福音。很多时候,我卡在一道题上,不是因为我不会,而是不知道如何下手,或者在某个环节卡住了。有了这本书的详细解析,我就可以对照着找出自己的问题所在,并且学会正确的解题方法。而且,它还会提供一些不同的解题思路,让我明白一道题可以有多种解法,也锻炼了我从不同角度分析问题的能力。

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我对这本书最感激的一点是,它帮助我建立了一种“数学思维”。以前,我学习数学,更多的是一种机械记忆和套用公式,缺乏一种深入的思考和逻辑推理能力。《高等数学同步辅导教程》通过其独特的讲解方式和习题设计,潜移默化地培养了我的数学思维。 它在讲解过程中,不仅仅是罗列公式和定理,而是更注重引导读者去思考“为什么”和“如何”。例如,在学习导数与微分时,它会强调导数作为“变化率”的几何意义和物理意义,让你不仅仅是记住公式,而是真正理解导数所代表的含义。在习题设计上,很多题目都并非简单的计算题,而是需要读者进行逻辑分析、推理判断,甚至需要将不同的知识点融会贯通才能解决。这本书就像一位耐心的导师,它不会直接告诉你答案,而是引导你一步步地去探索,去发现,去构建属于自己的理解。这种循序渐进的引导方式,让我逐渐摆脱了对公式的依赖,而是学会了用数学的语言去思考和解决问题。

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我之前学习数学,总感觉是在“死记硬背”公式和定理,理解起来总是隔靴搔痒。但《高等数学同步辅导教程》这本书,真正做到了“授人以渔”。它不仅仅是告诉你“是什么”,更重要的是告诉你“为什么是这样”以及“如何去应用”。 书中很多地方,它会花大量篇幅去解释某个公式的推导过程,不仅仅是机械的演算,更是对其背后思想和逻辑的深入剖析。例如,在讲解泰勒展开时,它并没有直接给出公式,而是从函数在某一点附近的逼近问题出发,逐步推导出泰勒展开式的形式。这种“追根溯源”的学习方式,让我不再是被动地接受知识,而是主动地去理解和掌握知识。更让我欣喜的是,它在讲解应用时,也非常接地气。它会结合一些工程、物理、经济等领域的实际问题,展示如何运用高等数学的知识去解决这些问题。这让我感觉,高等数学不再是象牙塔里的学问,而是能够解决实际问题的有力工具。

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