Advanced calculus, pure and applied

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出版者:Macmillan
作者:Peter V O'Neil
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1975
价格:0
装帧:Hardcover
isbn号码:9780023893209
丛书系列:
图书标签:
  • 微积分
  • 高等数学
  • 数学分析
  • 实分析
  • 复分析
  • 应用数学
  • 数学
  • 工程数学
  • 解析学
  • 函数
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具体描述

《高等微积分:纯粹与应用》是一部深度探索微积分核心概念及其广泛应用的权威著作。本书不仅系统梳理了数学分析的坚实基础,更将其推广至广阔的科学与工程领域,为读者构建起一座连接抽象理论与实际问题的桥梁。 在理论方面,本书从实数系的完备性出发,严谨地论述了极限、连续性、微分和积分等基本概念。读者将在这里邂逅ε-δ语言的精妙,理解函数行为的微妙变化,并深入掌握黎曼积分的构造及其性质。本书对多变量微积分的论述尤为详尽,从偏导数、梯度到方向导数,再到链式法则和泰勒公式,层层递进,带领读者穿越高维空间的复杂性。 特别值得一提的是,本书对向量微积分的阐述独具匠心。格林公式、斯托克斯公式和高斯散度定理等核心定理,被赋予了清晰的几何直观和深刻的物理意义。读者将学习如何运用这些强大的工具来解决曲线积分、曲面积分等问题,理解它们在电磁学、流体力学等领域中的关键作用。 在应用层面,《高等微积分:纯粹与应用》展现了微积分在现实世界中的强大生命力。本书精心挑选了一系列具有代表性的应用案例,涵盖了从经典物理到现代工程的多个方面。例如,在物理学中,读者将看到如何利用微积分描述物体的运动轨迹、理解场的分布规律,以及分析能量的守恒与转化。在工程学领域,本书展示了如何运用微积分解决优化设计、信号处理、控制系统等关键问题。 本书的另一大亮点在于其对傅里叶级数和微分方程的深入探讨。傅里叶级数作为一种强大的函数表示工具,在信号分析、图像处理等领域有着不可替代的地位。本书不仅介绍了傅里叶级数的基本理论,还探讨了其在周期性现象建模中的应用。同时,本书也全面介绍了各种类型的微分方程,从一阶常微分方程到偏微分方程,并展示了求解这些方程的常用方法,以及它们在描述物理、化学、生物等系统动态演变过程中的重要性。 《高等微积分:纯粹与应用》在内容组织上也别具匠心。理论推导严谨而又不失清晰,例题设置由浅入深,练习题更是覆盖了从基础概念到复杂应用的各个环节,旨在帮助读者全面巩固所学知识,提升解题能力。本书语言精练,逻辑清晰,适合数学、物理、工程等专业的本科生、研究生以及所有对微积分有深入研究兴趣的读者。它不仅是一本教材,更是一部能够激发读者对数学探索热情,并将其应用到解决实际问题中的宝贵参考书。

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目录信息

读后感

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用户评价

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我对这本教材的初印象是“厚重”——不仅仅是字面意义上的页数多,更在于它内容深度的沉甸甸的感觉。我过去尝试过几本声称覆盖“纯粹与应用”的微积分教材,但往往是纯粹的部分过于抽象,应用部分又过于肤浅。然而,这本《Advanced Calculus》成功地在两者之间找到了一个微妙的平衡点。最让我印象深刻的是它对泛函分析基础的引入,处理得极其谨慎和到位。作者没有直接跳入希尔伯特空间,而是先花了大量的篇幅讨论线性算子在有限维空间上的性质,然后用向量空间的一般理论作为桥梁,逐步过渡到无限维空间。这种“爬楼梯”式的教学方法,极大地降低了初次接触泛函分析时的心理门槛。另外,书中的一些证明结构非常精妙,它们不像某些俄派教材那样追求极致的简洁而牺牲了可读性,而是力求在严密性和清晰性之间找到一个最优解。比如,证明某个重要的收敛定理时,作者会先在段落中用自然语言描述核心思想,然后再给出符号化的严格论证,这对于我这种喜欢先理解“为什么”再看“怎么做”的学习者来说,简直是醍醐灌顶。 总体而言,这本书更像一位经验丰富、循循善诱的导师,而不是一本冷冰冰的参考手册。

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坦白说,初读这本书时,我感到有些挫败感。它的难度曲线不是线性的,更像是一连串陡峭的台阶。在关于测度论和Lp空间的部分,作者的论证风格变得极其紧凑和学术化,几乎没有多余的解释性文字,所有的信息都浓缩在了数学符号和逻辑推导之中。这使得它非常适合已经有扎实基础、需要快速查阅或精炼知识点的专业人士,但对于需要“被手把手带着走”的初学者来说,可能会感到吃力。例如,关于Radon-Nikodym定理的证明,它直接引用了测度空间上函数空间的拓扑性质,如果读者对这些背景知识不够熟悉,很容易在阅读中途迷失方向。然而,一旦你咬牙坚持过去,你会发现这种精炼带来的巨大回报——你学会了如何像一个真正的数学家那样思考和表达。这本书的习题设计也反映了这种“高要求”的风格,很多习题本身就是小型定理的证明或对现有理论的深化拓展,解出一道难题的成就感远超那些单纯的计算题。我建议,如果将它作为主要教材,最好能同时搭配一本侧重于几何直觉和计算练习的辅助书籍。

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这本书的封面设计相当朴实,但内页的排版却让人眼前一亮,清晰的字体和合理的留白让长时间阅读也变得不那么费力。我特别欣赏作者在引入新概念时所采用的循序渐进的方式,它不像某些教材那样上来就抛出复杂的定义和定理,而是先用一些直观的例子或者物理背景来铺垫,这对于我这种理论基础相对薄弱的学习者来说简直是救星。 举例来说,关于勒贝格积分的介绍,作者没有急于求成,而是花了大篇幅来回顾黎曼积分的局限性,并巧妙地将测度论的概念融入其中,使得读者在理解“为什么需要更强的工具”之后,再去学习那些抽象的数学结构,心里自然就有了接受的基础。 我觉得这本书最大的优点在于它的“应用”视角。虽然名字里有“纯粹”二字,但很多章节后面都附带了高质量的习题,这些习题往往不是那种纯粹的代数游戏,而是与实际问题紧密相连,比如在变分法那一章,对流体力学和经典力学的应用实例讲解得非常到位,让我真切感受到了高深数学在描述世界上的力量。唯一的小遗憾是,某些高级主题的推导过程略显跳跃,可能需要读者额外查阅一些参考资料来补足中间环节,但瑕不掩瑜,对于希望打下坚实基础的进阶学习者来说,这是一部值得反复研读的佳作。

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这本书的装帧和纸张质量出奇地好,这对于一本需要经常翻阅和在空白处做大量笔记的参考书来说,是一个巨大的加分项。我喜欢它使用的那种略带米黄色的纸张,长时间盯着看不会觉得眼睛很累,这在学习那些需要长时间集中注意力的拓扑学部分时显得尤为重要。内容组织上,我特别欣赏它在章节交界处的“回顾与展望”部分。它不仅仅是简单地总结了本章内容,更重要的是,它会明确指出本章工具将在后续哪几章中扮演关键角色,以及它们在数学结构中的“家族关系”。这种宏观的视角使得知识点不再是孤立的碎片,而是构成了一个有机联系的整体。例如,在介绍了微分几何的基本概念后,作者立即将其与之前学过的向量分析中的旋度和散度进行了对比和统一,指出后者可以看作是外微分在欧几里得空间上的特例。这种跨章节的联系梳理,极大地帮助了我构建起完整的知识体系框架。尽管书中某些高等内容的描述略显学术化,但这种清晰的结构引导,保证了学习者即使在面对复杂理论时,也能始终把握住航向。

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作为一本面向高年级本科生或初级研究生的教材,我期望它能提供超越标准课程的视野,而这本《Advanced Calculus》确实做到了。我尤其欣赏它对“不适定问题”(ill-posed problems)的讨论,这部分内容在标准分析课程中很少涉及。作者从开篇就强调了数学建模的局限性,指出即使是最完美的物理模型,其对应的数学方程也可能因为输入数据的微小扰动而导致解的巨大变化。书中通过Tikhonov正则化等方法来处理这些问题,这让我第一次意识到,看似已经解决的偏微分方程领域,仍然存在着非常活跃且重要的理论前沿。此外,书中的图表质量极高,很多涉及到高维空间的几何直观展示,都通过巧妙的二维截面或者投影图来呈现,虽然无法完全替代高维想象,但对于建立初步的概念框架非常有帮助。例如,在讨论流形上的微分形式时,配上的插图清晰地展示了外微分子在不同维度上的作用,远胜于我之前看过的任何资料。这本书的难度是毋庸置疑的,但它提供的知识广度与深度,完全值回票价。它迫使你思考数学的边界在哪里,以及我们是如何用数学工具去逼近现实世界的。

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