数学分析名师导学(上)

数学分析名师导学(上) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国水利水电出版社
作者:杨万利编
出品人:
页数:407
译者:
出版时间:2005-1
价格:34.0
装帧:平装
isbn号码:9787508422534
丛书系列:
图书标签:
  • 数学分析
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  • 高等数学
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  • 数学辅导
  • 名师讲授
  • 微积分
  • 极限
  • 函数
  • 导数
  • 积分
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具体描述

本书是以大学理工科《数学分析》课程的教学大纲为依据,参考最主流教材编写而成。内容简练明确,解决问题透彻明了,易学易用。本书的结构特点是,在每章的开头,首先列出本章的知识要点,然后扼要论述知识要点分析和学习要求,随后通过丰富的典型例题,详细讲述解析方法和答案,最后附有极具针对性的习题。

本丛书具有三“导”合一的特点:

(1)集中知识要点“导”学。 通过把知识要点串联在一起,将大纲和知识要点分层讲解,方便学生查找,有的放矢地学习,避免遗漏。

(2)典型例题与习题“导”讲。针对典型例题和习题,结合知识点进行精讲,给出多种解题思路、方法,使学生能触类旁通,从而轻松学习、解题和通过考试。

(3)知识点学习和自测紧密“导”练。结合老师课堂练习必考和可能考的知识点以及考试要求,给出极具针对性的习题与自测,方便学生自我测试和掌握学习情况。

本书适合学习《数学分析》课程的大学理工科学生使用。

经典力学导论:理论与应用 作者: 张志远 教授 出版社: 科学出版社 出版时间: 2023年10月 --- 内容简介 《经典力学导论:理论与应用》是一部面向高等院校物理学、力学、工程技术等专业本科生及研究生的教材与参考书。本书系统而深入地阐述了经典力学的基本原理、数学框架及其在解决复杂物理问题中的应用。全书共分三篇十五章,力求在严谨的数学推导与清晰的物理图像之间架起坚实的桥梁。 第一篇 理论基础与运动学 (Kinematics and Foundations) 本篇着重于建立经典力学的基本概念和数学工具,为后续深入学习奠定坚实基础。 第一章:质点运动学与牛顿定律的复习与深化 本章首先回顾了伽利略变换下的经典运动学描述,包括直角坐标系、柱坐标系和球坐标系下的位置、速度和加速度的表达。随后,重点深入探讨了牛顿第二定律的内涵及其在不同参考系下的应用。我们详细讨论了惯性系与非惯性系的概念,并引入了惯性力(如科里奥利力和离心力)的物理意义和计算方法,为后续拉格朗日力学和哈密顿力学的推广做好了铺垫。特别地,本章通过多个工程实例(如旋转机械的振动分析的初步探讨)展示了牛顿力学在实际工程中的局限性与应用场景。 第二章:约束与广义坐标 约束是经典力学区别于简单运动学分析的关键概念。本章系统阐述了完整约束、非完整约束、滑行约束以及定常约束和时变约束的分类与数学描述。重点引入了拉格朗日力学核心工具——广义坐标的概念,并讨论了如何选择一组最简洁有效的广义坐标来描述系统的构型。本章详述了微分几何中的基础概念,如切空间和向量场,这些工具在处理复杂约束系统的运动学时至关重要。 第三章:达朗贝尔原理与虚功原理 本章是系统力学分析的基石。首先,我们详细推导了达朗贝尔原理,并阐释了它如何将动力学问题转化为静力学问题。随后,深入剖析了虚功原理,这是从牛顿定律向解析力学过渡的逻辑飞跃。本章通过大量的静力平衡和准静态过程的例子,演示了如何运用虚功原理处理复杂的机构和弹性体(仅涉及线弹性阶段的初步接触分析)。 第二篇 解析力学:拉格朗日与哈密顿体系 (Analytical Mechanics) 本篇是全书的理论核心,聚焦于构建和应用解析力学框架。 第四章:拉格朗日力学 (Lagrangian Mechanics) 本章是全书的重点和难点。首先,基于虚功原理,我们严谨地导出了欧拉-拉格朗日方程,并详细讨论了其形式不变性(即对坐标系变换的独立性)。随后,重点讲解了拉格朗日量 $L=T-V$ 的构造方法,其中动能 $T$ 和势能 $V$ 的表达是关键。本章通过单摆、双摆(限制在小角度近似下)、圆锥摆以及带约束的质点组等经典例子,展示了拉格朗日方程在求解微分方程方面的优越性。 第五章:守恒定律与诺特定理 (Noether's Theorem) 在拉格朗日力学的框架下,本章系统地阐述了对称性与守恒量之间的深刻联系。我们详细介绍了诺特定理的数学表述及其物理意义,证明了时间平移不变性对应能量守恒,空间平移不变性对应动量守恒,空间转动不变性对应角动量守恒。本章通过具体实例展示了如何利用守恒量简化拉格朗日方程的求解过程,例如计算周期性运动的周期。 第六章:正则变换与泊松括号 (Canonical Transformations and Poisson Brackets) 本章将理论推向更高层次,引入哈密顿力学的准备工作。我们首先讨论了生成函数的概念以及如何构造正则变换。正则变换的关键在于保持泊松括号的结构不变性。随后,详细引入了泊松括号,阐明了其在相空间中的微分算符性质,并证明了守恒量与泊松括号为零的关系。 第七章:哈密顿力学 (Hamiltonian Mechanics) 本章基于勒让德变换,从拉格朗日量导出了哈密顿量 $H(q, p, t)$。重点讲解了哈密顿正则方程,并讨论了哈密顿量在保守系统中的物理意义(通常等于总能量)。本章将时间演化方程从二阶微分方程组转化为一阶微分方程组,极大地简化了动力学分析。 第八章:正则方程的求解与应用 本章专注于利用哈密顿力学求解具体的动力学问题。我们详细介绍了哈密顿-雅可比方程(H-J方程)的推导和意义,并将其作为求解经典力学问题的终极工具之一。通过引入“新”的单值函数(即新坐标的生成函数),H-J方程为解析求解复杂系统提供了系统化的方法,尽管在实际操作中,该方程的求解依然具有挑战性。 第三篇 进阶主题与应用 (Advanced Topics and Applications) 本篇涵盖了经典力学在特定领域的高级应用,以及理论的延伸。 第九章:微扰理论在经典力学中的应用 本章讨论了当系统偏离精确可解模型时,如何使用微扰方法进行近似求解。重点介绍了含时微扰理论(如对波函数演化的初步概念性介绍,尽管更深入的量子力学处理需要后续课程),以及不含时微扰理论在确定系统能级微小修正中的应用。通过一个简单的非线性振子微扰模型,展示了求解的步骤和误差分析。 第十章:刚体运动学与动力学 刚体运动是经典力学中一个重要分支。本章首先从刚体的运动学描述出发,引入了欧拉角及其在描述三维空间刚体姿态中的应用和奇点问题。随后,重点推导了刚体的转动惯量张量,并解释了其在动力学中的核心地位。本章详细阐述了欧拉运动方程,并讨论了陀螺仪的进动和章动等经典现象。 第十一章:连续介质力学基础 (Introduction to Continuum Mechanics) 本章将理论从质点组推广到连续介质。首先引入了应力张量和应变张量的概念,作为描述介质内部力的分布和形变的数学工具。我们推导了柯西运动方程(连续介质的牛顿第二定律),并初步讨论了线性弹性体的胡克定律(仅限于各向同性材料的初步介绍)。本章为流体力学和固体力学的进一步学习打下基础。 第十二章:中心力问题与开普勒运动 本章回归到二体问题,并着重研究中心力场下的运动。通过引入守恒的角动量和能量,推导出平面运动的有效势能方程。详细分析了如何利用这种方法解析求解开普勒问题(行星运动),并确定轨道的几何形状(圆锥曲线)。 第十三章:小振动与模态分析 本章研究系统在平衡点附近的微小偏离运动。首先,通过对势能进行二阶泰勒展开,系统地导出了耦合振动方程。随后,运用矩阵方法(实对称矩阵的对角化),求解特征值问题,得到系统的正常模式和特征频率。本章通过一个简单三体系统的例子,展示了如何通过坐标变换解耦振动方程。 第十四章:相空间与稳定性分析 本章将动力学研究提升到相空间的视角。详细讨论了相轨迹、相平面图的绘制,以及平衡点的分类(鞍点、结点、中心、焦点)。重点讲解了李雅普诺夫稳定性理论的初步概念,用以判断系统长期行为的稳定性,尤其是在非线性系统中的应用。 第十五章:相对论的初步展望 作为经典力学的终结和现代物理的开端,本章对狭义相对论进行了简要介绍。讨论了伽利略变换向洛伦兹变换的过渡,阐述了相对论在高速运动下的动量和能量修正,并简要提及了相对论力学对经典概念(如绝对时空)的颠覆。 --- 本书特色 1. 数学工具的系统化:本书在讲解物理概念的同时,对所使用的数学工具(如矢量微积分、张量代数、变分法的基础)进行了充分的铺垫和回顾,确保读者能无障碍地掌握解析力学的抽象表达。 2. 强调物理图像:尽管理论推导严谨,但本书始终强调从牛顿力学的直观物理图像出发,逐步过渡到拉格朗日量和哈密顿量的抽象形式,帮助读者理解物理本质。 3. 丰富的习题设计:每章末均配有大量难度适中的习题,包括计算题、证明题和概念辨析题,旨在巩固理论学习并培养解决复杂工程和物理问题的能力。部分高级习题涉及了场论和波动问题的初步接触。 4. 工程背景的融合:在讲解刚体运动、连续介质基础和振动理论时,适度融入了机械工程、航空航天等领域的相关应用背景,提升教材的实用价值。 本书旨在培养学生扎实的理论基础、严密的逻辑思维能力和深刻的物理洞察力,是深入学习理论物理、应用力学、控制科学和精密仪器设计等领域不可或缺的理论基石。

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用户评价

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这本书在“拓展性”方面,也给我带来了不少惊喜。除了核心内容的讲解,作者还会在章节末尾或者某些特定段落,穿插一些与本章内容相关的历史趣闻、数学家故事,或者一些更高级的数学概念的初步介绍。这些内容虽然不是考试的重点,但却极大地拓宽了我的视野,让我看到了数学分析在科学史上的重要地位,以及它在现代科学技术中的广泛应用。我记得有一次,书中提到了某个定理的发现者,并简单介绍了其研究背景,这让我对这位数学家产生了浓厚的兴趣,并主动去查阅了更多关于他的资料。这种“润物细无声”的拓展,让我对数学分析的热情不仅仅停留在解决课业问题的层面,而是逐渐上升到一种对数学本身的好奇与热爱。它让我明白了,数学分析并非是枯燥的符号游戏,而是连接着人类智慧的璀璨星河。

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这本书的排版设计,绝对是“赏心悦目”的。我一直认为,好的排版能够极大地提升阅读体验,而这本书在这方面做得非常到位。字体大小适中,行间距也恰到好处,文字的密度不会让人感到压抑,长时间阅读也不会感到疲劳。数学公式的排版更是精益求精,所有的公式都清晰地居中显示,符号和数字的大小比例协调,让人一目了然。对于一些较长的公式,作者还会进行分段处理,并用小圆点或者箭头指示其逻辑连接,这对于理解复杂的数学推导非常有帮助。页面的空白区域利用得也很好,不会显得过于拥挤,一些重要的定义、定理或者“提示”会被单独框出,醒目且易于查找。这种用心的排版,不仅仅是形式上的美观,更是对读者体验的深切关怀,让我在沉浸于数学知识的同时,也能享受到视觉上的愉悦。

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在学习过程中,我发现这本书的内容安排非常合理,具有很好的“节奏感”。它不会一味地堆砌复杂的理论,而是在理论讲解、例题分析、习题练习之间做到了很好的平衡。在介绍完一个核心章节的内容后,作者往往会提供一系列精心设计的习题,从基础的计算题到需要一定思维深度的证明题,类型多样,难度递进。这让我能够及时巩固所学的知识,检验自己的掌握程度。而且,对于一些关键的证明题,作者还会给出详细的解题思路引导,即使我一开始没有思路,也能通过这些提示逐步找到解决问题的方向。这种“先练后巩固”的学习模式,让我感到学习效率很高,每一个知识点都得到了充分的消化和吸收。我不会感到“学了等于没学”,而是真的把知识内化成了自己的能力。

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这本书的语言风格,可以说是我在众多数学分析教材中见过的最令人心动的。作者并没有采用那种枯燥乏味的、直白的陈述方式,而是将抽象的数学概念赋予了一种生命力,让它们仿佛在纸面上跳跃、呼吸。我印象最深刻的是他对“极限”的描述,他不是简单地给出定义,而是通过一系列生动的类比,比如一个不断逼近的目标,或者一个越来越小的误差范围,将“趋近”这个核心思想描绘得淋漓尽致。这种“润物细无声”的引导方式,让我这种初学者也能在不知不觉中理解那些看似难以捉摸的定义。更难得的是,作者的逻辑性极强,但又不失人文关怀。在解释每一个定理或推导每一个公式时,他都会提前铺垫好背景知识,阐述其出现的必要性,以及它在整个数学分析体系中所扮演的角色,而不是简单地“罗列”知识点。这种“知其然,更知其所以然”的学习体验,让我对数学分析的理解不再停留在表面,而是能够触及到其深层的思想内核。即使是一些非常抽象的概念,在作者的笔下也变得清晰而富有逻辑,读起来有一种豁然开朗的感觉。这种引人入胜的叙述方式,让我能够长时间地沉浸在数学的世界里,享受探索的乐趣,而不是感到枯燥和畏惧。

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我一直觉得,一本好的数学分析书籍,除了理论的严谨和例题的详实,更需要有能够启发思考的“点睛之笔”。而这本书,在这方面做得尤为出色。书中有很多“思考题”和“拓展题”,它们往往不是直接要求计算或证明,而是提出一些开放性的问题,引导我从不同的角度去审视已学的知识,或者去探究其更深层次的内涵。比如,在学习某个重要定理之后,作者会引导我思考:“如果去掉这个条件,定理还成立吗?成立的话,结论会有什么变化?”这种提问方式,极大地激发了我的好奇心和求知欲。我不再是被动地接受知识,而是主动地去探索、去发现。有时,我会对着这些问题冥思苦想,查阅其他资料,甚至和同学讨论,这个过程本身就是一种非常宝贵的学习体验。即使一时没有找到答案,那种对问题的思考和探索,也比单纯的记忆更能加深我对概念的理解。我感觉这本书像一位循循善诱的老师,总是在恰当的时候提出问题,点醒我,让我看到数学背后更广阔的天地。

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这本书的封面设计给我的第一印象是简洁大气,那种淡淡的书香气息扑面而来,让人心生亲近。我尤其喜欢封面选用的那种柔和的蓝色调,像是深邃的宇宙,又像是宁静的湖水,恰到好处地烘托出“数学分析”这个主题所蕴含的深远与严谨。拿在手中,纸张的触感也很棒,不是那种生硬的、反光的铜版纸,而是带着点磨砂质感的,翻阅起来非常舒适,长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。目录的排版也是我非常看重的一点,它清晰地展示了全书的章节结构,从基础的极限概念到后面复杂的积分、级数,脉络分明,条理清晰,让人一眼就能把握全书的整体框架,这对于我这种需要系统性学习的读者来说,无疑是一个巨大的便利。而且,目录中的小标题也设计得颇具匠心,既概括了内容,又带有一点引导性,似乎在低语着“跟我来,探索数学分析的奇妙世界”。我还会时不时地翻阅目录,想象着即将接触到的那些精彩的数学思想,这种期待感也成为了我学习过程中的一种动力。书的装订也很牢固,即使经常翻阅,也不用担心书页会松散脱落,这对于一本需要经常查阅、做笔记的书来说,是非常重要的品质保证。总的来说,这本书从外在的包装到内在的布局,都透露出一种认真负责的态度,让我对即将开始的数学分析之旅充满了信心。

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这本书的数学符号和术语的处理,可以说达到了教科书的典范。作者在首次使用某个符号或术语时,都会给出非常明确的定义,并且在接下来的篇幅中,会持续地、一致地使用它们。我特别欣赏的是,书中往往会附带一个“符号索引”或者“术语表”,方便我随时查阅。对于一些容易混淆的符号,作者还会特别进行辨析,指出它们之间的细微差别。这种严谨细致的处理,极大地减少了我在阅读过程中因符号不清而产生的困惑。我曾经读过一些书籍,对符号的处理十分随意,导致我花了大量时间去猜测作者的意思,这种体验非常糟糕。而这本书,让我能够完全专注于数学思想本身,而不必被表面的符号所困扰。同时,作者的语言表达也十分精准,没有模棱两可的词语,每一个句子都直指核心,这对于理解抽象的数学概念至关重要。

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这本书在概念的引入和发展方面,给我留下了非常深刻的印象。作者的思路非常清晰,他并非一上来就抛出复杂的定义和公式,而是从一些直观的、大家更容易理解的例子出发,循序渐进地引导读者进入数学分析的世界。我记得在介绍“连续性”这个概念时,他并没有直接给出ε-δ语言的定义,而是先通过函数图像的“不间断”来形象地描述,然后再逐步引入ε-δ的精确刻画。这种由易到难、由感性到理性的过程,让我在一开始就不会感到畏惧。而且,作者在介绍每一个新概念时,都会详细阐述它与之前概念之间的联系,以及它在解决哪些原有的问题时显得更加强大和优越。这种“承前启后”的处理方式,让我能够清晰地认识到数学知识的演进脉络,理解每个概念诞生的历史背景和意义,而不是孤立地看待它们。这使得我对数学分析的整体把握更加到位,也更容易建立起知识体系。

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我深切地感受到,这本书不仅仅是一本教材,更像是一位充满智慧的朋友,在引导我探索数学分析的奥秘。作者的写作风格非常“有人情味”,他会用一些非常生活化的语言来解释抽象的概念,让学习的过程不再是冷冰冰的知识灌输,而是一种富有温度的互动。我印象深刻的是,在解释“收敛”这个概念时,作者并没有直接给出形式化的定义,而是以一个“持续改进”的过程来比喻,比如不断地调整参数,直到结果无限接近于某个值。这种“类比”的手法,让我能够轻松地理解抽象的数学思想,并且体会到数学的魅力。而且,书中时不时地会出现一些“温馨提示”或者“小贴士”,这些内容往往能点醒我,让我避免走入一些常见的误区,或者提示我一些更巧妙的解题方法。这种“亦师亦友”的感觉,让我对这本书产生了深厚的感情,让我愿意主动地去阅读、去思考、去探索。

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这本书的例题设计,简直是我学习数学分析道路上的“指路明灯”。它不是那种敷衍了事、简单套用公式的例子,而是经过精心挑选,能够精准地阐释每一个知识点的核心。我特别喜欢的是,书中不仅有标准的例题,还有一些“变式”例题,通过对条件或结论的细微改动,展现出同一个概念在不同情境下的应用,这极大地锻炼了我举一反三的能力。而且,对于每一个例题,作者都给出了极其详尽的解题步骤和思路剖析。他会一步一步地引导我思考,告诉我为什么这样解,为什么不能那样解,甚至会指出一些常见的错误解法,并分析其错误原因。这种“保姆式”的指导,让我这个数学基础相对薄弱的学生,也能一步步跟着理解,最终独立解决类似的问题。更让我惊喜的是,书中还穿插了一些“小技巧”或者“陷阱提示”,这些看似不起眼的内容,往往能帮助我节省大量时间和精力,避免走弯路。这种对细节的关注,充分体现了作者的良苦用心。通过反复练习这些例题,我发现自己对知识点的掌握程度在不断加深,而且解题的信心也大大增强,真正做到了“学以致用”。

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