高等数学

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页数:297
译者:
出版时间:2008-9
价格:30.00元
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isbn号码:9787030219145
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  • 高等数学
  • 数学
  • 微积分
  • 线性代数
  • 概率论
  • 解析几何
  • 函数
  • 极限
  • 导数
  • 积分
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具体描述

《高等数学》:高等教育“十一五”规划教材丛书。全书借鉴了近年来国内外先进职业教育理念,突出了职业教育的特点,注重学生数学素养、计算能力和应用迁移能力的培养。《高等数学》内容包括极限与连续、导数与微分、微分中值定理与导数的应用、不定积分、定积分及应用、常微分方程、二元函数的微积分、级数、线性代数、概率与统计初步等。每一节均有练习题,每一章均有复习题。《高等数学》与高中数学教材相衔接,教学内容起点较低,降低了理论性,突出了数学思想和计算能力等,语言简练,通俗易懂。

《高等数学》并非一本囊括所有知识的百科全书,它更像是一位循循善诱的老师,引导读者步入一个由逻辑、严谨和抽象构成的数学世界。本书聚焦于数学的几个核心领域,旨在为读者构建扎实的理论基础和解决问题的能力。 微分学 是本书的基石之一。我们深入探讨了函数的概念,从初等函数到更复杂的函数构造,理解函数的性质是这一切的开端。随后,我们引入了“极限”这一核心概念,它是理解连续性和微积分的灵魂。通过极限,我们定义了“导数”,它揭示了函数变化的瞬时速率,这在物理学中对应着速度、加速度,在经济学中则可以用来分析边际效应。本书详细讲解了各种求导法则,包括链式法则、乘积法则、商法则等,并探讨了导数在分析函数性质(单调性、凹凸性、极值)以及解决优化问题中的应用。曲线的切线、法线,以及函数的图形绘制,都离不开导数的强大工具。 积分学 是微分学的“逆过程”,它主要处理“累积”和“面积”的概念。本书首先介绍了“不定积分”,即找到一个函数的“原函数”,这如同求解一个微分方程。接着,我们深入研究了“定积分”,它被定义为函数曲线下的面积,并与物理学中的功、位移等概念紧密相连。我们将学习定积分的计算方法,包括直接积分法、换元积分法和分部积分法,这些都是处理复杂积分的利器。此外,本书还会介绍一些特殊的积分技巧,如参数积分、瑕积分等。积分的应用极为广泛,除了计算面积,它还可以用来求解体积、弧长、曲线的长度,甚至在概率论中计算概率密度函数的积分。 多变量微积分 将我们从二维世界带入三维乃至更高维度的空间。在这里,我们研究的是关于多个变量的函数。本书首先介绍了“偏导数”,它是研究多变量函数在某一变量变化时的变化率。全微分则将单变量的微分概念推广到多变量,成为理解方向导数和梯度的前提。本书会详细讲解“方向导数”和“梯度”,它们指示了函数在空间中变化最快的方向和变化率,在机器学习、优化算法等领域有着至关重要的作用。我们还会学习“多元函数极值”的求解,包括无条件极值和条件极值(通过拉格朗日乘数法)。“重积分”(包括二重积分和三重积分)是多变量积分的核心,它将积分的概念扩展到二维和三维区域,可以用来计算体积、质量、重心等。此外,本书还会触及一些重要的积分定理,如格林公式、高斯公式和斯托克斯公式,它们分别联系了平面曲线积分与二重积分、体积积分与曲面积分,是联系不同积分形式的重要桥梁,揭示了向量场在不同维度下的深刻规律。 微分方程 是数学的一个重要分支,它研究的是包含未知函数及其导数的关系式。本书将介绍几种常见的微分方程类型及其解法,如一阶线性微分方程、伯努利方程、可分离变量方程、二阶常系数线性微分方程等。微分方程在描述自然界和工程领域中的许多现象时起着至关重要的作用,例如物理学中的运动学、振动学、电磁学,生物学中的种群增长模型,经济学中的经济增长模型等,都离不开微分方程的分析和求解。 总而言之,《高等数学》是一段探索数学严谨性与实用性的旅程。它不仅教会你如何计算,更重要的是培养你抽象思维、逻辑推理和问题建模的能力。通过对极限、导数、积分、多变量函数以及微分方程的学习,你将获得一把强大的钥匙,能够开启理解和解决更广泛的科学和工程问题的能力。本书旨在帮助读者建立对数学的深刻理解,为进一步深入学习更专业的数学分支或其他科学领域打下坚实的基础。

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读后感

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用户评价

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这本书给我留下的最深刻印象之一,是它对于“数学模型”的强调。我逐渐意识到,高等数学并非只是孤立的理论,它更重要的是作为一种工具,去构建和理解“数学模型”。我开始理解,为什么科学家和工程师们能够用相对简单的数学公式,去描述复杂的世界。例如,一个关于“传染病传播”的模型,可能只需要几个微分方程,就可以大致预测疫情的发展趋势。这种将现实世界抽象成数学模型的能力,让我觉得高等数学就像一座桥梁,连接着抽象的数学世界和具体的现实世界。我开始尝试用这种思维方式去分析我遇到的各种问题,思考它们背后的规律,并尝试用数学的语言去描述它们。这种建模思维,让我变得更加善于分析和解决问题,也让我对科学的进步有了更深的敬意。

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这本书的“微分方程”章节,让我看到了数学在描述动态过程中的强大力量。在此之前,我总是认为,数学是关于静态的、固定的关系的。然而,微分方程却向我展示了,如何用数学来描述事物随时间或其他变量的变化。我开始理解,为什么物理学、工程学、经济学等众多学科,都需要用到微分方程。例如,描述物体运动的“牛顿第二定律”,实际上就是一个微分方程;描述人口增长的“指数增长模型”,也是一个微分方程。书本上的一些经典微分方程的解法,虽然需要一定的技巧,但当我理解了它们背后的意义,例如理解了“解”实际上就是描述了事物随时间变化的轨迹时,我就觉得豁然开朗。这种用数学来描述“变化”的能力,让我对科学研究和工程应用有了更深的认识。

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初次翻开这本书,我就被它的“厚重感”深深吸引了。纸张的质感,墨水的味道,都仿佛承载着一种严谨的学术气息。我并不是数学专业的学生,当初买这本书纯粹是出于一种对知识的好奇和对未知领域的探索欲。我记得大概是高考完的那个暑假,在书店里漫无目的地闲逛,一眼就被这本封面朴实无华,但书名却充满力量的书籍所吸引——“高等数学”。它就像一个神秘的入口,预示着我即将踏入一个我从未涉足过的,充满逻辑与抽象的奇妙世界。我当时甚至不知道“极限”是什么,“积分”又意味着什么,但“高等数学”这个词本身就带有一种挑战和超越的意味,让我觉得如果能理解它,我仿佛就能提升到另一个认知层级。我把它带回家,放在床头,时不时地翻阅,虽然很多内容我当时完全看不懂,比如那些奇形怪状的符号,那些抽象的定理描述,但仅仅是看着这些文字,我就能感受到一种巨大的智识力量,仿佛它们蕴含着宇宙的奥秘。我常常会在夜深人静的时候,打开台灯,对着书中的某个公式发呆,想象着它背后所代表的深刻意义,虽然脑海中一片混沌,但我却乐在其中,享受这种“不求甚解”的乐趣,这是一种纯粹的学习的快乐,不带任何功利性。

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这本书最令我印象深刻的是,它不仅仅是一堆枯燥的公式和定理的堆砌,而是蕴含着一种独特的“思维方式”。在学习过程中,我渐渐意识到,高等数学不仅仅是在学习“怎么算”,更是在学习“怎么思考”。那些看似抽象的概念,例如“函数”、“极限”、“连续性”,实际上是在描述现实世界中各种现象背后的规律。我记得在学习“多元函数”的时候,书本上画出的三维图形,虽然一开始让我感到困惑,但当我尝试去理解它们在现实世界中的对应物时,比如温度分布、海拔高度,我才恍然大悟。原来,这些抽象的数学工具,是我们认识和改造世界的强大武器。我开始尝试用数学的视角去观察周围的世界,比如分析一个曲线的斜率来理解速度的变化,或者用积分来计算不规则物体的面积。这种思维方式的转变,让我觉得世界突然变得更加清晰和有条理。我不再仅仅满足于死记硬背公式,而是开始思考公式背后的逻辑,它们是如何被推导出来的,又可以应用到哪些领域。这种主动的、探索式的学习过程,让我对数学产生了前所未有的兴趣,也让我对这本书的作者和编写者充满了敬意,他们是如何将如此深奥的知识,以一种相对易于理解的方式呈现出来的。

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这本书中关于“线性代数”的章节,彻底颠覆了我对“空间”的理解。我一直以为“空间”就是一个物理上的概念,是三维的,是我们可以直接感知的。然而,线性代数却向我展示了一个更加抽象、更加广阔的“空间”概念。我开始理解,原来“向量”不仅仅是箭头,它们可以代表各种各样的事物,而“向量空间”可以描述各种各样的关系。例如,我可以通过向量来表示一个物体的状态,而向量空间的运算则可以描述这些状态的演变。这本书中的“矩阵”运算,虽然一开始看起来很复杂,但当我理解了矩阵可以用来表示线性变换时,我才真正体会到它的强大之处。它可以用来解决复杂的方程组,可以用来进行数据降维,甚至可以用来实现图像处理和机器学习。这种对“空间”和“向量”的抽象理解,让我觉得我的思维维度被极大地拓展了,我能够以一种全新的方式去分析和解决问题。

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这本书带给我的,不仅仅是知识的增量,更是一种对“严谨”二字的深刻体会。在学习数学的过程中,我深刻理解到,每一个定义、每一个定理、每一个推导,都必须是严谨无懈可击的。一个微小的错误,都可能导致整个逻辑链条的崩溃。我记得在做一道关于“证明”的题目时,我花费了整整一个下午的时间,反复检查我的每一步论证,确保每一个结论都来自于已有的公理、定义或者已经证明过的定理。这种对细节的极致追求,让我养成了严谨细致的习惯,不仅在数学学习上,也在我后来的学习和工作中,都受益匪浅。我开始注意到自己平时说话、做事中的不严谨之处,并努力去改进。我学会了在陈述观点时,提供充分的证据和逻辑支撑;在处理问题时,考虑周全,避免遗漏关键环节。这本书就像一位沉默的老师,用它严谨的语言和逻辑,教会了我何为真正的“精确”。这种对“严谨”的追求,已经渗透到我的生活方方面面,让我成为了一个更加可靠和值得信赖的人。

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虽然我并不是这本书的专业读者,但它给我带来的“启迪”是实实在在的。在学习过程中,我接触到了很多以前从未想象过的数学概念,比如“拓扑学”中的“同胚”概念,它让我意识到,即使形状发生了很大的扭曲,但只要保持“连通性”不变,它们就属于同一个“拓扑空间”。这让我对“本质”和“表象”有了更深的思考。同时,书中一些关于“集合论”的介绍,也让我理解了数学中最基础的构成单元,以及如何通过集合来构建更复杂的数学对象。这些看似基础的概念,却支撑起了整个高等数学的大厦。这本书就像一个引路人,为我打开了一扇通往更广阔的数学世界的大门,即使我无法完全掌握其中的所有知识,但它所激发的我对未知的好奇心和对逻辑的追求,却将伴随我一生。

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令我记忆犹新的是,这本书中关于“概率论”的部分,让我对“不确定性”有了全新的认识。在此之前,我总是倾向于认为,世界是确定性的,一切事物都有一个确定的答案。然而,概率论却向我展示了“随机性”的魅力和重要性。我开始理解,为什么很多现实世界中的问题,无法用精确的数学方法来解决,而需要借助概率的工具。例如,在金融领域,风险的评估;在医学领域,疾病的预测;甚至在日常生活中的很多决策,都离不开概率的考量。这本书中的例子,比如抛硬币、掷骰子,虽然简单,却能清晰地阐释“概率”的基本概念,如“独立事件”、“条件概率”等。我开始尝试去理解,为什么看似随机的事件,在大量重复发生的情况下,却能呈现出一定的规律性。这种对“不确定性”的接纳和理解,让我对世界有了更加辩证的看法,也让我不再害怕未知,而是学会如何去应对和管理风险。

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在我翻阅这本书的过程中,我曾有过一段相当漫长的时间,被里面的“级数”部分深深地吸引。我曾一度认为,能够将一个复杂的函数,表示成无穷多个简单的项之和,这本身就是一件极其美妙的事情。书本上关于“泰勒级数”和“傅里叶级数”的介绍,让我看到了数学在近似和分解方面的巨大威力。我开始理解,为什么很多复杂的函数,可以通过一个相对简单的多项式来近似,这在实际应用中,例如数值计算和信号处理,有着极其重要的意义。我尝试去理解,为什么一个看似不规则的信号,可以通过一系列简单的正弦和余弦函数来分解,这让我感受到了数学的“和谐之美”。这种对“级数”的理解,让我觉得世界上的许多复杂事物,都可以通过更基本的元素来构建和分析,这是一种极大的启示。

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我至今仍清晰地记得,第一次认真地尝试去理解这本书中的某个章节时的情景。那大概是在大二的某个学期,课程的要求迫使我必须正视这本书。我搬出大学宿舍里唯一的书桌,铺开纸笔,准备迎接挑战。我选择从“微积分”的部分开始,因为这是我隐约知道是高等数学的核心内容。一开始,我只是按照书本的顺序,一个定理一个定理地看,一个例题一个例题地做。但很快我就遇到了障碍。很多定义和推导过程,对于初学者来说,简直就像天书。我反复阅读,用笔在草稿纸上画出图形,试图找到它们之间的联系,但常常是越弄越糊涂。那种感觉就像站在一个巨大的迷宫入口,一眼望去,只有错综复杂的路径,却找不到正确的方向。我甚至一度怀疑自己是否真的适合学习数学,是不是自己天生就缺乏这方面的“天赋”。但是,每当我想要放弃的时候,书中的一个巧妙的证明,一个形象的几何解释,又会重新点燃我的希望。我开始寻找网上的学习资源,观看相关的教学视频,与其他同学交流心得。我发现,原来学习高等数学,并非一蹴而就,而是需要耐心、毅力,以及一种不断尝试、不断纠错的学习态度。这个过程虽然充满挫折,但也让我学会了如何分解复杂的问题,如何从宏观到微观地去理解一个概念,以及最重要的——如何坚持下去。

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