工程数学·积分变换(第4版)

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出版者:高等教育
作者:张元林 编
出品人:
页数:166
译者:
出版时间:2003-12
价格:8.10元
装帧:平装
isbn号码:9787040129557
丛书系列:工程数学
图书标签:
  • 数学
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具体描述

《工程数学:积分变换(第4版)》介绍Fourier变换和Laplace变换这两类积分变换的基本内容,初版于1978年,再版于1982年,三版于1989年,本次修订,其基本内容符合原国家教委1995年颁布的《工程数学课程教学基本要求》(“积分变换”部分);为方便使用,保持了第三版的系统和结构;同时也增加了一些内容,并加强了该书的实用性,以适应不同专业和不同层次的要求;书中的例题与习题也作了适量的补充和调整,书后附有Fourier变换简表和Laplace变换简表可供学习时查用,书中给出习题答案可供参考。

《工程数学:积分变换(第4版)》可供高等院校非数学专业的有关专业本科生选作教材,也 可作为工科研究生的教材或教学参考书,也可供广大工程技术人员参考。

工程数学·积分变换(第4版) 本书是“工程数学”系列教材的第四版,专注于积分变换在工程及科学领域中的应用。积分变换作为一种强大的数学工具,能够将复杂的函数或方程转换到另一个域中,从而简化分析过程,并在逆变换后得到原域的解。本版教材在继承前几版优良传统的基础上,根据现代工程教育的特点和发展趋势,对内容进行了全面的更新和完善,旨在为读者提供一个系统、深入且具有实践指导意义的学习体验。 内容概述: 本书共分为十一章,系统地介绍了拉普拉斯变换、傅立叶变换、Z变换等核心积分变换理论及其在工程问题中的应用。 第一章 绪论:首先对积分变换的基本概念、历史发展及其在工程领域的广泛应用进行介绍,阐述了积分变换在解决微分方程、积分方程、系统分析等方面的重要作用,为后续章节的学习奠定基础。 第二章 拉普拉斯变换:详细阐述了拉普拉斯变换的定义、性质,包括线性性质、时移性质、频移性质、微分性质、积分性质、卷积定理等。通过大量的例题,讲解了如何利用拉普拉斯变换求解常系数线性微分方程及其方程组。此外,还介绍了拉普拉斯逆变换的方法,如部分分式展开法、留数定理法等。 第三章 拉普拉斯变换的应用:将拉普拉斯变换的应用延伸到电路分析、系统响应、稳定性分析等工程领域。重点介绍如何利用拉普拉斯变换分析线性时不变系统的零输入响应和零状态响应,以及传递函数、系统框图和稳定性判据等概念。 第四章 傅立叶变换:引入傅立叶级数和傅立叶变换的概念,包括傅立叶级数的收敛性、性质以及傅立叶变换的定义、性质,如线性、时移、频移、对称性、卷积定理、调制定理等。详细讲解了傅立叶变换在信号分析、系统频率响应分析中的应用,特别是如何通过傅立叶变换研究信号的频谱特性。 第五章 傅立叶变换的应用:深入探讨傅立叶变换在通信、信号处理、图像处理等领域的具体应用。包括傅立叶变换在滤波、调制解调、采样定理等方面的作用,以及如何利用傅立叶变换分析周期信号和非周期信号。 第六章 Z变换:作为离散时间信号分析的核心工具,Z变换的定义、收敛域、基本性质,如线性、时移、尺度变换、卷积定理等进行了详细介绍。重点讲解了Z变换在求解离散时间线性常系数差分方程、系统分析中的应用,并介绍了Z逆变换的方法。 第七章 Z变换的应用:将Z变换的应用聚焦于数字信号处理和离散时间系统分析。详细讲解了数字滤波器设计、稳定性判据、系统频率响应分析等关键内容,并提供了许多实际工程案例。 第八章 积分变换在边值问题中的应用:本章将积分变换的视角转向偏微分方程的求解,重点介绍傅立叶变换和拉普拉斯变换在求解一维和二维热传导方程、波动方程、拉普拉斯方程等经典偏微分方程边值问题中的应用。通过具体的例子,展示积分变换如何有效地处理边界条件和初始条件。 第九章 积分变换的推广与扩展:介绍了一些更高级的积分变换,如希尔伯特变换、梅林变换等,并讨论了它们在特定工程问题中的应用。同时,也对现有积分变换的理论进行了一定的推广和扩展。 第十章 计算机辅助计算:引入了数学软件(如MATLAB, Mathematica等)在积分变换计算中的应用。演示如何利用这些软件进行积分变换的求解、绘图以及数值验证,帮助读者提高计算效率和解决复杂问题的能力。 第十一章 综合应用与案例分析:通过多个综合性的工程案例,将前述的各种积分变换方法融会贯通,展示积分变换在解决实际工程问题中的强大威力。案例涵盖了从经典控制理论到现代信号处理的多个方面,力求让读者深刻理解积分变换的实用价值。 本书特色: 理论与实践并重:本书在系统介绍积分变换理论的同时,紧密结合工程实际,提供了大量精心挑选的例题和习题,帮助读者巩固所学知识,并将理论应用于解决实际问题。 内容全面且深入:涵盖了工程数学中最重要的几种积分变换,并对每种变换的理论、性质、求解方法及应用进行了深入讲解。 结构清晰,逻辑严谨:章节安排合理,循序渐进,从基础概念到高级应用,层层递进,易于读者理解和掌握。 语言通俗易懂,表达精确:采用清晰、准确的数学语言,避免使用过于晦涩的术语,力求使读者能够轻松理解。 强调计算能力培养:结合现代计算工具,引导读者掌握利用计算机辅助解决工程数学问题的能力。 适用对象: 本书适合于高等院校本科生、研究生学习“工程数学”、“复变函数”、“信号与系统”、“数字信号处理”、“自动控制原理”等课程使用。同时,也适用于从事相关工程技术领域的科研人员和工程师,作为一本重要的参考书。 通过对本书的学习,读者将能够深刻理解积分变换的数学原理,熟练掌握各类积分变换的求解技巧,并能将其灵活应用于分析和解决各种工程技术问题,显著提升其在工程分析和解决问题方面的能力。

作者简介

目录信息

第四版前言引言第一章 Fourier变换 1.1 Fourier积分 习题一 1.2 Fourier变换 1.Fourier变换的概念 2.单位脉冲函数及其Fourier变换 3.非周期函数的频谱 习题二 1.3 Fourier变换的性质 1.线性性质 2.位移性质 3.微分性质 4.积分性质 5.乘积定理 6.能量积分 习题三 1.4 卷积与相关函数 1.卷积定理 2.相关函数 习题四 1.5 Fourier变换的应用 1.微分、积分方程的Fourier变换解法 2.偏微分方程的Fourier变换解法 习题五第二章 Laplace变换 2.1 Laplace变换的概念 1.问题的提出 2.Laplace变换的存在定理 习题一 2.2 Laplace变换的性质 1.线性性质 2.微分性质 3.积分性质 4.位移性质 5.延迟性质 6.初值定理与终值定理 习题二 2.3 Laplace逆产变换 习题三 2.3 卷积 1.卷积的概念 2.卷积定理 习题四 2.5 Laplace变换的应用 1.微分、积分方程的Laplace变换解法 2.偏微分方程的Laplace变换解法 3.线性系统的传递函数 习题五附录Ⅰ Fourier变换简表附录Ⅱ Laplace变换简表习题答案
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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在我的印象中,提及“积分变换”总是伴随着一丝敬畏,因为它似乎是连接离散与连续、时间域与频率域的神秘桥梁,而《工程数学·积分变换(第4版)》则是我跨越这道鸿沟的得力助手。这本书的编排非常得当,从基础的积分概念的复习,到傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等核心内容的深入讲解,再到它们在信号处理、控制系统、微分方程求解等众多工程领域的具体应用,脉络清晰,层次分明。我尤其欣赏书中对概念理解的侧重,作者并没有仅仅满足于给出公式,而是花大力气去阐释公式的物理意义和几何意义。比如,在讲解傅里叶变换时,书中通过将一个信号在不同频率上的“成分”可视化,让我得以直观地理解一个信号为何能被分解成无数个不同频率的正弦波的叠加。这种“知其然,更知其所以然”的学习方式,大大提升了我对知识的掌握深度,也增强了我独立解决问题的能力。书中大量的图示,为理解抽象概念提供了极大的便利,那些精美的图形如同活生生的数学语言,将复杂的数学关系生动地呈现出来。我特别喜欢其中关于“卷积”的讲解,通过图形的演示,使得原本可能令人费解的积分运算变得直观易懂,并清晰地展示了它在系统响应中的重要作用。此外,书中对各种变换的性质的梳理也极为全面,这些性质不仅是解题的工具,更是理解变换本质的关键。对我而言,这本书不仅传授了知识,更培养了我严谨的逻辑思维和分析问题的能力,它就像一座灯塔,照亮了我探索工程数学未知领域的前进方向。

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在我的书架上,《工程数学·积分变换(第4版)》占据了一个非常重要的位置。它并非一本轻易翻阅便能掌握的书籍,需要读者付出相当的耐心和努力,但回报也同样丰厚。书中对于傅里叶变换和拉普拉斯变换的介绍,不仅仅是公式的堆砌,更注重对这些变换的数学本质和物理意义的深入挖掘。例如,在讲解拉普拉斯变换时,作者会详细阐述它如何将一个复杂的微分方程转化为一个代数方程,从而大大简化了求解过程,这对于我这样需要处理大量微分方程的工程专业的学生来说,无疑是雪中送炭。书中对各种变换性质的梳理,也非常系统和全面,并且每条性质都配有详尽的推导和应用示例,让我能够灵活地运用这些性质来解决实际问题。我曾经在学习过程中,对“收敛域”的概念感到十分困惑,但在阅读了本书中关于收敛域的详细讲解后,我才真正理解了它对于拉普拉斯逆变换的决定性作用。这本书的语言风格非常专业,但又不失严谨性,作者总是能够以一种清晰、准确的方式来表达复杂的数学概念,避免了不必要的晦涩。读完这本书,我不仅掌握了积分变换的理论知识,更重要的是,它教会了我如何从数学的角度去审视和分析工程问题,为我未来的学习和研究打下了坚实的基础。

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《工程数学·积分变换(第4版)》这本书,在我看来,是一部真正意义上的“工程数学宝典”。它不仅仅是针对“积分变换”这一特定主题的著作,更是对整个工程数学思维体系的一次深刻启迪。作者的叙述方式非常独特,他并非一股脑地抛出定义和公式,而是循序渐进,从基础概念出发,一步步引导读者进入积分变换的奇妙世界。我尤其喜欢书中对傅里叶级数和傅里叶变换的讲解,它将周期信号的分解过程,比作是将一首复杂的交响乐分解为各个乐器的声音,这种生动形象的比喻,瞬间消除了我原有的距离感。书中对各种变换性质的归纳总结,做得非常细致,而且每条性质都附有详尽的推导过程和实际意义的阐释,让我能够深刻理解每一条性质背后的数学逻辑,并能灵活地运用它们解决问题。我曾经在学习过程中遇到的一个棘手问题,就是关于如何处理非周期信号的频谱分析,而这本书中的傅里叶变换章节,通过对冲激函数的引入和性质的讲解,为我打开了新的思路,让我茅塞顿开。书中关于Z变换的讲解,也同样出色,它将离散时间信号的分析方法,与连续时间信号的分析方法巧妙地联系起来,让我得以融会贯通,举一反三。读这本书,我仿佛经历了一次头脑风暴,各种抽象的数学概念在作者的引导下,逐渐变得鲜活起来,让我对工程数学有了前所未有的亲切感和掌控感。

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《工程数学·积分变换(第4版)》这本书,在我看来,是一部真正意义上的“工程数学启蒙之作”。它不仅仅是教授“积分变换”这一具体内容,更重要的是,它以一种系统化的方式,引导读者构建起完整的工程数学思维框架。作者的讲解非常细致,从最基础的概念入手,循序渐进,确保读者在理解每一个新概念之前,都已具备了必要的知识储备。我特别欣赏书中对于傅里叶变换的深入剖析,它将复杂的信号分解成一系列不同频率的正弦和余弦函数的叠加,这种直观的解释,让我对信号的频谱特性有了全新的认识。书中大量的图示和表格,为理解抽象的数学概念提供了极大的便利,这些视觉化的呈现方式,使得原本枯燥的理论变得生动有趣。我曾经在解决一个信号处理问题时,因为对卷积的理解不够透彻而屡屡碰壁,但在阅读了本书中关于卷积的详细讲解后,我才真正明白了它的意义以及在时域和频域中的转换关系。这本书的语言风格非常严谨,同时又具有很强的可读性,作者总是能够用清晰、简洁的语言来阐述复杂的数学原理,避免了不必要的术语堆砌。总而言之,这本书不仅提升了我对积分变换的掌握程度,更重要的是,它培养了我独立分析和解决工程问题的能力,为我未来的学术生涯奠定了坚实的基础。

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坦白说,在接触《工程数学·积分变换(第4版)》之前,我对“积分变换”这个概念,一直停留在“听说过,但不太懂”的阶段。它对我来说,就像是一个深藏在迷雾中的宝藏,充满了神秘感,却又让人望而却步。然而,这本书的出现,彻底改变了我的看法。作者以极其精妙的笔触,将这片迷雾一点点驱散,让我得以窥见宝藏的真容。书中对拉普拉斯变换的引入,让我明白了它不仅仅是求解微分方程的工具,更是连接系统输入和输出的桥梁。书中通过大量的实例,展示了如何利用拉普拉斯变换来分析线性时不变系统的稳定性、动态响应以及系统在不同激励下的表现。我特别喜欢书中关于“系统函数”和“传递函数”的讲解,它们为理解动态系统的本质提供了强大的数学框架。通过学习,我能够更清晰地理解一个系统的“特性”是如何由其结构和参数决定的,而不再仅仅是机械地套用公式。书中对傅里叶变换的深入剖析,也让我对信号的频谱特性有了更深刻的认识,理解了为什么在信号处理领域,傅里叶变换如此重要。我反复研究了书中关于收敛域和频域特性的内容,这帮助我克服了对复指数函数和复平面的一些困惑。这本书就像一位耐心的导师,不仅传授我知识,更教会我如何去思考,如何去探究数学背后的深刻含义。

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这本书如同一位经验丰富的老友,在浩瀚的数学海洋中为我指引方向。初次翻开它,便被其严谨又不失亲切的语言风格所吸引。对于“积分变换”这个概念,我此前一直有些畏难情绪,总觉得它抽象且难以捉摸。然而,这本《工程数学·积分变换(第4版)》却以一种抽丝剥茧的方式,将复杂的理论层层剖析,仿佛将我带入一个清晰明朗的世界。书中对傅里叶变换、拉普拉斯变换等核心概念的引入,并非直接给出冰冷的公式,而是从实际工程问题出发,层层递进,让读者在解决问题的过程中自然而然地理解其背后的数学原理。例如,在介绍傅里叶级数时,作者并未急于求成,而是先从周期函数的概念入手,通过生动形象的类比,如将复杂波形分解为一系列简单的正弦和余弦波,使得原本晦涩的数学概念变得触手可及。后续对傅里叶变换的推广,也建立在扎实的级数基础上,逻辑严密,过渡自然。书中大量的例题更是锦上添花,它们不仅覆盖了各种典型的工程应用场景,而且解题过程详尽,思路清晰,对于我这种喜欢动手实践的学生来说,简直是宝贵的财富。我反复研读了关于求解微分方程的章节,通过拉普拉斯变换,原本繁琐的代数运算瞬间变得简便高效,这让我对数学在解决实际问题中的强大力量有了更深刻的认识。即便是一些稍显复杂的证明,作者也通过步步为营的推导,加上必要的文字解释,让我在理解的道路上少走了许多弯路。总而言之,这本书不仅仅是一本教材,更像是一本引人入胜的科普读物,它点燃了我对工程数学的兴趣,让我看到了数学的无限魅力,为我未来的学习和研究打下了坚实的基础。

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如果说“积分变换”是一门精深的学科,那么《工程数学·积分变换(第4版)》就是一本将这门学科的奥秘逐一揭示的钥匙。这本书的魅力在于它不仅仅传递知识,更重要的是它启迪思维。作者在处理傅里叶变换时,并没有直接给出公式,而是从周期函数的分解开始,层层递进,让读者在理解的過程中,自然而然地掌握了变换的精髓。我尤其喜欢书中关于拉普拉斯变换在求解常微分方程方面的应用,它将复杂的微分方程运算转化为代数方程的运算,极大地简化了求解过程,对于我这样的工程学生来说,简直是学习上的“福音”。书中对各种变换的性质的梳理,也非常系统和全面,每条性质都配有详细的推导过程和应用示例,让我能够清晰地理解这些性质的数学意义和工程价值。我反复研究了书中关于“奈奎斯特-香农采样定理”的推导过程,这让我对数字信号处理中的采样和重建有了更深刻的认识,也理解了为什么在实际应用中,采样频率的选择如此重要。这本书的语言风格非常严谨,同时又具有很强的可读性,作者总是能够用清晰、准确的语言来阐述复杂的数学原理,避免了不必要的术语堆砌。总之,这本书不仅是学习积分变换的必备参考,更是一本能够激发我深入探索工程数学的绝佳读物。

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《工程数学·积分变换(第4版)》这本书,对我而言,是一次深刻的数学之旅。它不仅仅是一本关于“积分变换”的教材,更像是一本引导读者深入理解工程数学的精髓的宝典。作者的讲解方式非常别致,他不会直接抛出复杂的定义,而是通过一系列精心设计的例子,引导读者逐步发现数学的规律。我尤其喜欢书中关于傅里叶变换的介绍,它将复杂的周期信号分解为一系列不同频率的正弦和余弦波的叠加,这种直观的解释,让我对信号的频谱特性有了前所未有的理解。书中大量的图示和表格,为理解抽象的数学概念提供了极大的便利,这些视觉化的呈现方式,使得原本枯燥的理论变得生动有趣。我曾经在学习过程中,对“卷积”这个概念感到十分困惑,但在阅读了本书中关于卷积的详细讲解后,我才真正理解了它的意义以及在时域和频域中的转换关系。这本书的语言风格非常严谨,同时又具有很强的可读性,作者总是能够用清晰、简洁的语言来阐述复杂的数学原理,避免了不必要的术语堆砌。总而言之,这本书不仅提升了我对积分变换的掌握程度,更重要的是,它培养了我独立分析和解决工程问题的能力,为我未来的学术生涯奠定了坚实的基础。

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《工程数学·积分变换(第4版)》这本书,对我而言,是一次极具价值的学习体验。它不仅仅是一本关于“积分变换”的教科书,更像是一本引导读者深入理解工程数学精髓的工具书。作者的写作风格非常严谨,但又不失启发性。在阐述每一个概念时,都会尽量从实际工程问题出发,例如在介绍傅里叶变换时,会先从周期信号的频谱分析入手,然后逐步推广到非周期信号,这种由浅入深、层层递进的方式,使得学习过程更加顺畅。我特别喜欢书中关于“卷积定理”的讲解,它用一种非常直观的方式,揭示了时域卷积与频域乘积之间的深刻联系,这对于理解线性系统的叠加原理和系统响应至关重要。书中大量的例题,不仅覆盖了各种典型的工程应用场景,而且解题思路清晰,步骤详尽,对于我这样需要通过实践来加深理解的学生来说,是极大的帮助。我反复研读了书中关于“巴塞伐尔定理”和“帕塞瓦尔积分”的内容,它们为理解信号能量在频域的分布提供了深刻的数学工具,这让我对信号的能量特性有了更全面的认识。这本书的排版和插图也十分精良,清晰的公式和直观的图示,使得复杂的数学概念更容易被理解和消化。总的来说,这本书不仅提升了我对积分变换的理解,更重要的是,它培养了我用数学语言分析和解决工程问题的能力。

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这本书,我必须说,它是我迄今为止读过的关于“积分变换”最出色的一部作品。作者的功力深厚,将一个常常被视为“硬骨头”的数学分支,阐释得如此通透,简直令人拍案叫绝。从第一章的铺垫开始,就奠定了坚实的理论基础,为后续内容的展开打下了牢固的地基。我特别赞赏书中对数学“美学”的追求,即使是处理高度抽象的数学概念,也能感受到其中蕴含的优雅与精巧。书中对拉普拉斯变换的讲解,尤其令我印象深刻。它不仅清晰地阐述了拉普拉斯变换如何将复杂的微分方程转化为代数方程,更重要的是,它深入剖析了这一转换的背后逻辑,以及它如何简化了对动态系统的分析。我尝试着运用书中介绍的方法去解决了一些我之前束手无策的控制系统问题,结果令人欣喜,原先复杂的传递函数分析,在拉普拉斯变换的助力下,变得异常清晰明了。书中对不同变换之间的联系与区别的梳理,也做得非常到位,比如傅里叶变换和拉普拉斯变换的关系,以及它们各自的适用范围,使得我在选择合适的工具解决问题时,心中有了更清晰的判断。我反复咀嚼了书中关于收敛域的讲解,理解了它对于拉普拉斯逆变换的重要性,这让我对变换的理解上升到了一个新的高度。这本书不仅仅是知识的堆砌,更是一种思维方式的引导,它教会了我如何用数学的语言去观察和理解这个工程世界。

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啊,我就喜欢这样的小册子,出门拿着方便,这本书能让我很开心的做笔记抄一抄古典积分变换的计算公式和性质。我是用靳红主编的习题解答过完这本150P左右的小册子的,我太喜欢了这本小书了所以习题全过了一边,当然最后一节有五六十个用傅里叶,拉普拉斯变换做的微分方程的题目我就没全做了,过了一遍答案。做完习题再也不会对有关古典傅里叶计算推倒的数学语言陌生啦,比如概率论里面的特征函数,比如随机过程时间序列里面的谱分析,更不用说本科微分方程里面的傅里叶计算啦。还有物理里面,光学里面的傅里叶语言,和小波分析里面的傅里叶基础。啊,我真的觉得这个积分变换内容真是稳赚不赔的买卖,一旦学会,在工程数学,金融经济数学等等自然科学里面有一大类的内容可以去读了,扩展了知识视野,而且还可以继续深入读调和分析。

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