Multivariable Calculus

Multivariable Calculus pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

出版者:Brooks/Cole Pub Co
作者:Leonard Irvin Holder
出品人:
頁數:624
译者:
出版時間:1995-4
價格:USD 58.95
裝幀:Hardcover
isbn號碼:9780534249120
叢書系列:
圖書標籤:
  • 微積分
  • 多元函數
  • 數學分析
  • 高等數學
  • 微積分學
  • 嚮量微積分
  • 數學
  • 理工科
  • 工程數學
  • Calculus
想要找書就要到 圖書目錄大全
立刻按 ctrl+D收藏本頁
你會得到大驚喜!!

具體描述

綫性代數與幾何:探索多維空間的結構與變換 本書旨在為讀者提供一套紮實且深入的綫性代數基礎,並著重於其在幾何學中的直觀應用與深刻內涵。我們相信,理解嚮量空間、綫性變換以及矩陣的本質,是掌握現代數學、物理學乃至數據科學的關鍵橋梁。 第一部分:嚮量空間的基礎構建 本部分將從最直觀的幾何概念齣發,逐步抽象至嚴格的代數結構。 第一章:嚮量與綫性組閤的幾何直覺 我們從二維和三維歐幾裏得空間 $mathbb{R}^2$ 和 $mathbb{R}^3$ 中的嚮量開始。詳細討論嚮量的加法、數乘的幾何意義,以及點積(內積)如何衡量嚮量間的夾角和投影。引入綫性組閤、生成(Span)的概念,闡明嚮量如何“搭建”起整個空間。本章將大量使用圖形化輔助,幫助讀者建立起對“方嚮”和“長度”的直觀感受,為後續的抽象打下堅實的基礎。 第二章:綫性方程組與矩陣錶示 綫性代數的核心任務之一是解決綫性方程組。本章深入探討方程組的代數結構。我們將矩陣視為對綫性變換的緊湊描述,重點講解初等行變換(Elementary Row Operations)如何係統地簡化方程組。高斯消元法(Gaussian Elimination)將被細緻剖析,闡明行階梯形(Row Echelon Form)和簡化行階梯形(Reduced Row Echelon Form)的唯一性與重要性。我們將係統地研究解集的結構:零空間(Null Space)和列空間(Column Space)。 第三章:嚮量空間的抽象化 本章將概念提升到更普遍的層麵。嚮量空間被定義為滿足八條公理的集閤,這些公理允許我們將綫性代數的工具應用於函數空間、多項式空間等更廣闊的領域。我們將引入綫性無關性(Linear Independence)的概念,並以此為基礎定義基(Basis)和維數(Dimension)。理解“基”是空間坐標係統的意義,以及維數如何量化空間的“大小”,是本部分的核心目標。 第二部分:綫性變換與矩陣 本部分將視角從空間結構轉嚮空間間的映射,這是理解動力學係統和幾何變換的關鍵。 第四章:綫性映射的本質 綫性映射(或綫性變換)是保持嚮量加法和數乘的函數。我們將證明,每一個綫性映射都可以由一個唯一的矩陣來錶示(相對於給定的基)。本章將重點分析變換的四個基本子空間:零空間(Ker $T$)、值域空間(Im $T$)、左零空間和左值域空間。我們將深入探討秩-零化定理(Rank-Nullity Theorem),揭示一個變換的“輸齣維度”與“損失維度”間的內在平衡。 第五章:矩陣的乘法與閤同關係 矩陣乘法不再僅僅是計算上的操作,它代錶著綫性變換的復閤。我們將分析矩陣乘法的結閤律和分配律的幾何意義。本章隨後引入相似性(Similarity)的概念:如果兩個矩陣 $A$ 和 $B$ 相似,則它們描述的是同一個綫性變換在不同基下的錶示。討論基變換矩陣 $P$ 如何在 $A$ 和 $P^{-1}AP$ 之間架起橋梁。 第六章:行列式:測度與定嚮 行列式是貫穿綫性代數和幾何學的核心工具。我們從幾何角度定義行列式——它代錶瞭綫性變換對體積(或麵積)的縮放因子,並指明瞭方嚮(正負號)。本章將係統推導行列式的性質(如乘法公式、拉普拉斯展開),並展示如何利用它來判斷矩陣是否可逆,以及求解綫性方程組(剋萊默法則)。 第三部分:特徵值與動力學 本部分聚焦於綫性係統隨時間演化的行為,這是理解微分方程和穩定性分析的基石。 第七章:特徵值與特徵嚮量 特徵嚮量是綫性變換下方嚮不發生改變的特殊嚮量。特徵值則度量瞭這些嚮量被拉伸或壓縮的因子。本章詳細介紹如何通過求解特徵方程 $det(A - lambda I) = 0$ 來找到這些值。我們將討論特徵值的代數重數和幾何重數,並探討為什麼它們對於理解係統行為至關重要。 第八章:對角化與矩陣的冪 如果一個 $n imes n$ 矩陣擁有 $n$ 個綫性無關的特徵嚮量,那麼它可以被對角化。對角化不僅簡化瞭矩陣的計算(如計算 $A^k$),更揭示瞭係統在“特徵方嚮”上的簡單演化。本章將詳盡講解對角化的條件、步驟以及其在計算極限和迭代過程中的應用。 第九章:實對稱矩陣與正交性 實對稱矩陣在幾何學中具有特殊的重要性,因為它們對應於鏇轉、拉伸等保守變換。本章引入內積空間,並著重研究施密特正交化過程(Gram-Schmidt Process),用於構造正交基。我們將證明譜定理(Spectral Theorem)——所有實對稱矩陣都可以被正交對角化,這保證瞭鏇轉和平移操作的性質。 第四部分:更廣闊的視角 本部分將綫性代數的工具擴展到更抽象和應用廣泛的領域。 第十章:二次型與主軸定理 二次型是形如 $mathbf{x}^T A mathbf{x}$ 的錶達式,它們在優化、統計學(如協方差矩陣)中頻繁齣現。我們將利用正交對角化來簡化二次型,通過主軸定理找到使二次型取得極值(最大或最小值)的方嚮。我們將分析二次型的正定性、半正定性,並用幾何語言描述二次麯麵(如橢圓和雙麯麵)。 第十一章:奇異值分解(SVD)與一般矩陣 並非所有矩陣都可以對角化,但所有矩陣都可以進行奇異值分解(Singular Value Decomposition)。SVD 是最強大的矩陣分解技術之一,它將任何綫性變換分解為三個基本幾何操作:鏇轉、縮放和另一個鏇轉。本章將詳細闡述 SVD 的構造,並展示其在數據壓縮、主成分分析(PCA)以及僞逆(Pseudoinverse)計算中的關鍵作用。 第十二章:應用實例:微分方程與迭代 最後,本章將綫性代數的理論成果應用於動態係統的分析。我們將使用特徵值方法求解常係數綫性微分方程組,展示矩陣指數 $exp(At)$ 如何描述連續時間係統的演化。同時,也將迴顧迭代方法,如冪法(Power Method)用於尋找最大特徵值,並討論它們在迭代求解大型稀疏係統中的潛力。 本書的結構設計強調從具體到抽象,從幾何直覺到代數形式的轉化。通過嚴謹的證明和大量的幾何解釋,我們力求讓讀者不僅“知道如何做”,更能“理解為什麼”。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

評分

評分

評分

評分

評分

用戶評價

评分

《Multivariable Calculus》這本書,給我最大的感受就是數學的優雅與力量。作者在介紹麯綫積分時,並沒有止步於其計算本身,而是將其與物理學中的功、環量等概念緊密聯係起來。綫積分不僅可以計算一個力在麯綫上的纍積效應,還可以用來描述一個嚮量場沿著某條路徑的“流動”程度。書中對功場和保守嚮量場的討論,讓我領略到瞭嚮量場性質的深刻含義,以及它在物理定律中的普遍性。格林公式的引入,更是將綫積分與區域上的麵積分聯係起來,揭示瞭二維平麵上一個普遍的積分關係。作者通過對不同形式的格林公式的推導和應用,讓我看到瞭數學理論的連貫性和普適性。然後,當書中轉嚮麵積分和三維嚮量場時,我仿佛進入瞭一個更加廣闊的物理世界。散度定理(高斯散度定理)和斯托剋斯公式,這兩個在物理學和工程學中至關重要的定理,被作者以一種清晰易懂的方式呈現齣來。它們分彆建立瞭散度與體積積分、鏇度與麵積分之間的聯係,揭示瞭嚮量場在三維空間中的宏觀行為。通過大量精心設計的例子,如流體流動、電磁場等,我能夠直觀地理解這些定理的物理意義。這本書不僅僅是教授數學公式,更是在傳遞一種解決問題的思維方式,一種從抽象數學中發現物理規律的洞察力。

评分

這本書的敘述方式,對我這個數學初學者來說,簡直是福音。作者在《Multivariable Calculus》中,對多元函數的泰勒展開式進行瞭詳盡的講解。他並沒有直接給齣高階展開式的公式,而是從一元函數的泰勒展開式齣發,通過類比和推廣,逐步引導讀者理解多項式如何逼近復雜的函數。對二階偏導數在確定極值點類型中的作用的解釋,更是讓我對“二階條件”的幾何意義有瞭深刻的理解。書中關於迭代積分的講解,也是我非常欣賞的部分。作者不僅展示瞭如何在矩形區域上進行迭代積分,還深入討論瞭如何處理不規則區域,以及如何通過改變積分次序來簡化計算。這讓我明白,數學問題往往有多種解決途徑,關鍵在於找到最簡潔、最有效的方法。然後,書中關於嚮量微積分的應用,如流量和散度的概念,更是將抽象的數學理論與實際的物理現象聯係起來。一個嚮量場的散度,可以看作是單位體積內流齣的淨流量,這讓我對微觀層麵的物理過程有瞭更直觀的認識。鏇度的概念,則揭示瞭嚮量場的“鏇轉”性質。這些概念的引入,為我理解更復雜的物理模型打下瞭基礎。整本書的編寫,充滿瞭耐心和智慧,它仿佛一位循循善誘的老師,總能在我感到睏惑時,提供最恰當的引導。

评分

《Multivariable Calculus》這本書,與其說是一本教科書,不如說是一次思維的拓展之旅。它不僅僅是教授公式和算法,更在於培養讀者一種全新的數學視角。作者在講解重積分時,並沒有局限於簡單的矩形區域,而是深入探討瞭不規則區域上的積分計算。通過變量替換的技巧,如雅可比行列式的引入,我纔真正領略到如何巧妙地簡化復雜區域上的積分問題,這對於解決實際物理和工程問題具有非凡的意義。書中關於綫積分和麵積分的部分,更是將微積分的概念從點擴展到瞭綫和麵。格林公式、斯托剋斯公式、高斯散度定理這些強大的數學工具,在書中被娓娓道來,它們不僅連接瞭不同類型的積分,更揭示瞭場論中深刻的物理規律。作者用大量的實例來展示這些公式的應用,例如在計算功、流量、環量等問題中,讓我看到瞭數學的強大解釋力和預測能力。讀到這些內容時,我常常會聯想到物理學中的電磁場、流體力學等現象,感覺這本書為我打開瞭一扇通往更深層次理解世界的大門。書中對收斂性、一緻收斂性等分析性概念的引入,也為我後續學習更高級的數學打下瞭堅實的基礎。它讓我在麵對無窮級數、無窮積分時,不再感到無從下手,而是能夠有條理地進行分析和判斷。總而言之,這本書的價值遠超於其錶麵所呈現的數學知識,它是一種思維方式的啓濛,一種解決問題的框架。

评分

當我第一次翻開《Multivariable Calculus》,就被其開篇的嚮量代數部分深深吸引。作者並沒有將嚮量視為冷冰冰的數字組閤,而是將其賦予瞭豐富的幾何內涵。點積的幾何意義——描述兩個嚮量在方嚮上的相似程度,以及它與投影的關係,被解釋得淋灕盡緻。而叉積,則是在三維空間中,展現瞭嚮量的“鏇轉”和“垂直”特性,其在計算麵積和體積中的應用,更是讓我看到瞭數學工具的強大。書中對空間直綫和平麵方程的推導,也並非是簡單地給齣公式,而是通過嚮量的幾何性質,如方嚮嚮量和法嚮量,一步一步地引導讀者理解。這讓我能夠真正理解方程背後的幾何含義,而不是死記硬背。隨後的多變量函數部分,作者巧妙地運用等高綫和截麵圖來幫助我們理解高維函數的圖像。函數的偏導數,被形象地比喻為“在某個方嚮上的瞬時變化率”,這極大地幫助我建立起對函數局部行為的直觀理解。而梯度,作為指嚮函數增長最快方嚮的嚮量,其在優化問題中的重要性,也被通過生動的例子展現齣來。書中對鏈式法則的解釋,尤其是其在復閤函數求導中的廣泛應用,通過多種形式的圖示和詳細的推導,讓我徹底剋服瞭曾經的睏惑。整本書的結構設計,充分考慮瞭讀者的學習麯綫,從基礎的概念入手,逐步深入到更復雜的理論,每一章節都為下一章節打下堅實的基礎。

评分

在我翻開《Multivariable Calculus》之前,我對多變量函數的理解還停留在二維世界的麯綫上。而這本書,像一位經驗豐富的嚮導,帶領我深入探索瞭那片廣闊而迷人的高維空間。開篇的嚮量部分,作者並非將嚮量僅僅視為一串數字,而是將其賦予瞭方嚮和大小的直觀幾何意義。從點積和叉積的運算性質,到它們在幾何問題(如計算夾角、判斷是否垂直、求麵積和體積)中的應用,都被一一細緻闡述。尤其是叉積在三維空間中幾何意義的講解,讓我對“垂直於兩個嚮量的嚮量”有瞭全新的認識。隨後,書中對空間麯綫和麯麵的描述,更是讓我大開眼界。參數方程、切嚮量、法嚮量、麯率等概念,通過生動形象的圖解和嚴謹的數學推導,不再是枯燥的符號,而是描繪復雜幾何形狀的有力工具。我尤其喜歡作者在解釋麯麵方程時,反復強調其幾何直觀性,例如如何通過等高綫來理解一個三維麯麵的形態,這對於我們理解函數的“地形圖”至關重要。然後,當書中引入多重積分的概念時,我感受到瞭前所未有的震撼。從二重積分到三重積分,再到更高維度的積分,作者通過不斷地“切片”和“纍加”的思想,將復雜的體積和質量計算問題化繁為簡。極坐標、柱坐標、球坐標係的引入,更是為計算積分提供瞭極大的便利,讓我看到瞭數學的優雅和高效。整本書的編寫思路,充滿瞭數學傢們對問題本質的深刻洞察,將抽象的數學概念與直觀的幾何圖像緊密結閤,讓我在學習的過程中,既感受到瞭嚴謹的邏輯推理,又不失探索未知的樂趣。

评分

這本書的魅力,在於它能夠將最抽象的數學概念,轉化為最鮮活的幾何圖像。在《Multivariable Calculus》中,作者對於多元函數的極值問題的處理,是我印象最深刻的部分之一。不僅僅是給齣求導數、令導數為零的算法,而是通過二階偏導數檢驗,細緻地分析瞭局部最大值、最小值、鞍點的幾何意義。它讓我明白,為什麼一個點導數為零,卻不一定是極值點。書中對拉格朗日乘數法的講解,更是為解決帶有約束條件的極值問題提供瞭一個優雅的解決方案。作者通過各種實際例子,如在有限成本下最大化産量,或者在固定錶麵積下最小化容器容積,將這一抽象的數學方法與實際應用緊密聯係起來,讓我深刻體會到其理論的實用性。隨後,當涉及到嚮量場和其相關的積分時,我仿佛看到瞭物理世界中無處不在的“流動”和“力”。散度、鏇度的概念,通過其幾何解釋,讓我直觀地理解瞭嚮量場的“源”和“渦”的性質。格林公式,作為二維平麵上的一個重要定理,它將一個區域上的綫積分與邊界上的積分聯係起來,作者通過詳細的推導和圖示,讓我對其理解深刻。這種聯係,不僅僅是數學上的巧閤,更是物理世界中許多現象的數學錶達。書中對這些概念的闡述,嚴謹而不失生動,既滿足瞭數學專業學生對嚴謹性的要求,也能夠讓初學者更容易理解其核心思想。

评分

這本書的敘述風格,帶著一種探索的樂趣。《Multivariable Calculus》在講解多重積分的幾何意義時,並非僅僅是給齣體積的計算公式,而是深入地探討瞭積分的“纍加”思想。從簡單的二維區域上的積分(麵積),到三維空間中的積分(體積),作者通過不斷地“切片”和“求和”,讓我們理解瞭積分的本質。極坐標、柱坐標和球坐標係的引入,更是為解決一些具有對稱性的區域上的積分問題提供瞭極大的便利。作者詳細地解釋瞭不同坐標係下的雅可比行列式,以及它在變量替換中的作用,讓我領略到瞭數學變換的強大力量。書中關於錶麵積的計算,也是一個非常精彩的部分。通過將麯麵參數化,並引入麯麵上的“微小麵積元”,我纔能夠理解如何計算復雜麯麵的麵積。這讓我聯想到在實際工程中,計算建築物的錶麵積、材料的覆蓋麵積等問題。然後,書中對度量和距離的概念進行瞭更深入的探討。它讓我意識到,距離的概念不僅僅局限於歐幾裏得空間,還可以推廣到更一般的度量空間。這種對數學概念的抽象化和推廣,展現瞭數學的包容性和普遍性。整本書的語言風格,既嚴謹又不失生動,既有數學傢對真理的追求,又不乏教育者對學生成長的關懷。

评分

《Multivariable Calculus》這本書,對我而言,不僅僅是學習多變量微積分的工具,更是一次對數學邏輯美學的高度體驗。作者在介紹隱函數定理時,並沒有直接給齣一個復雜的公式,而是先從一元函數的隱函數開始,層層遞進,最終引導齣多元函數的隱函數定理。這種由簡入繁的教學方式,極大地降低瞭理解的門檻,讓我能夠更好地把握定理的核心思想——即在某個點附近,能否將一個變量錶示為其他變量的函數。這對於處理那些無法顯式錶達的函數關係,有著至關重要的意義。書中對度量空間和度量變換的引入,雖然篇幅不長,卻為我打開瞭新的視角。它讓我意識到,微積分的概念並非局限於歐幾裏得空間,而是可以推廣到更一般的空間中。這種抽象思維的訓練,對於培養我的數學洞察力至關重要。然後,當書中開始討論黎曼積分與勒貝格積分的區彆時,我感受到瞭數學的深度和廣度。雖然勒貝格積分的理論非常復雜,但作者通過一些簡單的例子和直觀的解釋,讓我初步領略到瞭勒貝格積分在處理更廣泛的函數類型和更一般的測度空間上的優勢。這種對積分理論的深入探討,讓我明白瞭為什麼數學傢們不斷地在發展新的數學工具。整本書的敘事方式,充滿瞭探索精神,它鼓勵讀者去思考“為什麼”和“如何”,而不僅僅是記住“是什麼”。

评分

《Multivariable Calculus》這本書,最大的亮點之一在於其對多元函數優化問題的處理。作者不僅僅停留在講解無約束條件的極值問題,而是花費瞭大量的篇幅來介紹約束優化,特彆是拉格朗日乘數法。他巧妙地通過幾何直觀,解釋瞭為什麼在目標函數等高綫與約束麯綫(或麯麵)相切的點,可能存在極值。這種幾何化的解釋,讓我能夠深刻理解拉格朗日乘數法的原理,而不是將其視為一個孤立的算法。書中通過一些非常貼近生活的例子,例如在固定周長下求最大麵積的矩形,或者在有限成本下最大化産品産量,來展示拉格朗日乘數法的應用。這讓我意識到,數學不僅僅是抽象的符號遊戲,更是解決現實世界問題的有力工具。隨後,書中關於嚮量場的勢函數和無鏇嚮量場的部分,更是將微積分與保守力場等物理概念聯係起來。作者解釋瞭為什麼一個嚮量場如果可以通過一個標量函數的梯度來錶示,那麼它就是保守的,並且其綫積分與路徑無關。這種性質在物理學中有著極其重要的意義。書中對全微分和精確微分的討論,也進一步加深瞭我對嚮量場性質的理解。整本書的編排,充分體現瞭作者的教學功底,他能夠將復雜的技術性內容,以一種易於理解的方式呈現給讀者。

评分

初次接觸這本《Multivariable Calculus》,就如同走進瞭一座宏偉的知識殿堂,層層疊疊的數學理論如同精美的建築結構,既嚴謹又富有啓發性。這本書的敘述風格頗具匠心,它並沒有上來就拋齣晦澀難懂的公式,而是循序漸進地引導讀者理解抽象概念的幾何意義。例如,在介紹嚮量和空間直綫、平麵的部分,作者運用瞭大量形象的比喻和圖示,讓我這個曾經對三維空間感到睏惑的學生,瞬間茅塞頓開。書中的例子也異常豐富,涵蓋瞭從物理學中的力場分析到工程學中的麯麵建模等多個領域,這讓我深刻體會到多變量微積分並非是孤立的數學分支,而是連接現實世界各種現象的橋梁。我特彆欣賞作者在解釋偏導數和梯度時所花費的心思,它不是簡單地給齣定義,而是通過“保持其他變量不變”這一直觀的思維方式,幫助讀者建立起清晰的認知。再者,鏈式法則在多變量函數中的應用,也通過詳實的推導和巧妙的例子,讓我理解瞭它在解決復雜復閤函數變化率問題上的強大威力。書中關於方嚮導數的講解,更是將梯度的概念推嚮瞭應用的高潮,理解瞭它,就如同掌握瞭在任意方嚮上函數變化率的“指南針”。整本書的邏輯脈絡清晰,章節之間的過渡自然流暢,讀起來不會感到突兀或脫節,仿佛在閱讀一齣精彩的連貫劇目。每一頁都充滿瞭作者的用心,無論是數學證明的嚴謹性,還是概念解釋的生動性,都達到瞭一個相當高的水準。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有內容均為互聯網搜索引擎提供的公開搜索信息,本站不存儲任何數據與內容,任何內容與數據均與本站無關,如有需要請聯繫相關搜索引擎包括但不限於百度google,bing,sogou

© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈圖書下載中心 版权所有