本書分為上、下兩冊(cè).上冊(cè)主要致力于解決微積分入門難的問題,以完成與中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的平穩(wěn)銜接,并在此基礎(chǔ)上展開對(duì)一元函數(shù)微分和積分的概念、計(jì)算以及應(yīng)用等微積分中最基礎(chǔ)的內(nèi)容研究.上冊(cè)內(nèi)容包括函數(shù)、極限與連續(xù),導(dǎo)數(shù)與微分,微分中值定理與導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,不定積分,定積分及其應(yīng)用,微分方程與數(shù)學(xué)建模初步這六章內(nèi)容.下冊(cè)主要致力于一元函數(shù)微積分的擴(kuò)展研究,并側(cè)重對(duì)空間思維能力、復(fù)雜計(jì)算能力以及數(shù)學(xué)建模能力的初步訓(xùn)練.下冊(cè)內(nèi)容包括向量代數(shù)與空間解析幾何,多元函數(shù)微分學(xué)及其應(yīng)用,重積分,曲線積分與曲面積分,柯西中值定理與泰勒公式,無(wú)窮級(jí)數(shù),近似計(jì)算問題及其計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)這七章內(nèi)容.
林小蘋,1987年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)系,2010年獲汕頭大學(xué)理學(xué)博士學(xué)位。1987年8月起在汕頭大學(xué)數(shù)學(xué)系任教至今,在J MAR BIOL ASSOC UK、ACTA OCEANOL SIN等期刊發(fā)表多篇論文;是廣東省教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程評(píng)審專家、汕頭大學(xué)教學(xué)委員會(huì)委員、數(shù)學(xué)系教學(xué)主任、大學(xué)數(shù)學(xué)教研組組長(zhǎng)。曾獲李嘉誠(chéng)基金會(huì)卓越教學(xué)獎(jiǎng)(2018)、汕頭大學(xué)教學(xué)成果獎(jiǎng)(2018、2008)、汕頭大學(xué)本科優(yōu)秀教學(xué)獎(jiǎng)(2010等。長(zhǎng)期擔(dān)任汕頭大學(xué)理工科的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程《高等數(shù)學(xué)》(含《高等數(shù)學(xué)I》、《高等數(shù)學(xué)II》)的教學(xué)任務(wù)。
李健,2012年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué),獲理學(xué)博士學(xué)位。2012年6月起在汕頭大學(xué)數(shù)學(xué)系任教至今,現(xiàn)為汕頭大學(xué)教授、博士導(dǎo)師,研究方向:拓?fù)鋭?dòng)力系統(tǒng)與遍歷理論。主持國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、廣東省杰出青年科學(xué)基金等項(xiàng)目,在Adv. Math.,J. Funct. Anal., Erg. Th. & Dyn. Sys., Israel J. Math., Pacific J. Math.,Fund. Math.等學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文20余篇!皵(shù)學(xué)創(chuàng)新能力綜合實(shí)踐”獲汕頭大學(xué)2013年度教學(xué)成果校級(jí)三等獎(jiǎng)(排名第二);.
目 錄
第一章函數(shù)、極限與連續(xù)1
第一節(jié)一元函數(shù)1
一、集合(1)二、函數(shù)的概念(2)三、函數(shù)的性質(zhì)(4)
四、復(fù)合函數(shù)與反函數(shù)(7)五、基本初等函數(shù)(9)六、初等函數(shù)(13)
七、函數(shù)的參數(shù)表示和極坐標(biāo)表示(13)思考題1.1(15)習(xí)題1.1(16)
第二節(jié)極限的概念17
一、引言(17)二、數(shù)列的極限(17)三、函數(shù)的極限(21)
思考題1.2(27)習(xí)題1.2(27)
第三節(jié)無(wú)窮小量與無(wú)窮大量28
一、無(wú)窮小量(28)二、無(wú)窮大量(29)三、無(wú)窮小量的性質(zhì)(31)
思考題1.3(33)習(xí)題1.3(33)
第四節(jié)極限的運(yùn)算法則與性質(zhì)34
一、極限的運(yùn)算法則(34)二、極限的性質(zhì)(38)
思考題1.4(39)習(xí)題1.4(40)
第五節(jié)兩個(gè)重要極限40
一、極限存在準(zhǔn)則(41)二、兩個(gè)重要極限(43)*三、柯西收斂準(zhǔn)則(48)
思考題1.5(48)習(xí)題1.5(49)
第六節(jié)無(wú)窮小量的比較49
一、問題的引入(50)二、無(wú)窮小量的比較(50)三、利用等價(jià)無(wú)窮小量求極限(51)
思考題1.6(53)習(xí)題1.6(53)
第七節(jié)函數(shù)的連續(xù)性54
一、函數(shù)的連續(xù)性與間斷點(diǎn)(54)二、連續(xù)函數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)(59)
三、初等函數(shù)的連續(xù)性(61)四、閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(62)
思考題1.7(65)習(xí)題1.7(65)
第八節(jié)應(yīng)用實(shí)例67
實(shí)例一:連續(xù)計(jì)息問題(67)實(shí)例二:科克曲線(67)
總習(xí)題一69
單元測(cè)試一70
第二章導(dǎo)數(shù)與微分72
第一節(jié)導(dǎo)數(shù)的概念72
一、兩個(gè)經(jīng)典問題(72)二、導(dǎo)數(shù)的定義(74)三、單側(cè)導(dǎo)數(shù)(77)
四、導(dǎo)數(shù)的幾何意義(78)五、函數(shù)連續(xù)與可導(dǎo)的關(guān)系(78)
思考題2.1(80)習(xí)題2.1(80)
第二節(jié)求導(dǎo)法則81
一、導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則(81)二、反函數(shù)的求導(dǎo)法則(83)
三、復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則(84)四、初等函數(shù)的求導(dǎo)公式(87)
思考題2.2(88)習(xí)題2.2(89)
第三節(jié)高階導(dǎo)數(shù)90
一、高階導(dǎo)數(shù)的概念(90)二、幾個(gè)初等函數(shù)的高階導(dǎo)數(shù)(91)
三、高階導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則(92)
思考題2.3(93)習(xí)題2.3(93)
第四節(jié)隱函數(shù)和參數(shù)方程所確定的函數(shù)的導(dǎo)數(shù)94
一、隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(94)二、對(duì)數(shù)求導(dǎo)法(97)
三、參數(shù)方程所確定的函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(98)思考題2.4(99)習(xí)題2.4(100)
第五節(jié)微分100
一、概念的引出(100)二、微分的定義(101)三、微分與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系(102)
四、微分的幾何意義(103)五、微分運(yùn)算法則(104)
六、微分在近似計(jì)算中的應(yīng)用(105)思考題2.5(108)習(xí)題2.5(109)
第六節(jié)應(yīng)用實(shí)例110
實(shí)例一:相關(guān)變化率(110)實(shí)例二:飛機(jī)降落曲線問題(110)習(xí)題2.6(112)
總習(xí)題二112
單元測(cè)試二112
第三章微分中值定理與導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用114
第一節(jié)微分中值定理114
一、羅爾中值定理(114)二、拉格朗日中值定理(115)
三、微分中值定理的初步應(yīng)用(117)思考題3.1(118)習(xí)題3.1(118)
第二節(jié)洛必達(dá)法則119
一、直觀描述(119)二、00型未定式(120)
三、∞∞型未定式(121)四、其他類型的未定式(122)
思考題3.2(124)習(xí)題3.2(124)
第三節(jié)函數(shù)幾何性態(tài)的研究125
一、函數(shù)單調(diào)性的判定(125)二、曲線的凹凸性與拐點(diǎn)(127)
三、函數(shù)的極值(130)四、函數(shù)圖形的描繪(134)
五、曲率——曲線彎曲程度的定量描述(136)
思考題3.3(140)習(xí)題3.3(140)
第四節(jié)最值問題141
思考題3.4(144)習(xí)題3.4(144)
第五節(jié)應(yīng)用實(shí)例145
實(shí)例一:火車彎道問題的設(shè)計(jì)(145)實(shí)例二:運(yùn)輸問題(146)
總習(xí)題三147
單元測(cè)試三148
第四章不定積分150
第一節(jié)不定積分的概念與性質(zhì)150
一、原函數(shù)與不定積分的概念(150)二、不定積分的基本公式(152)
三、不定積分的性質(zhì)(153)思考題4.1(155)習(xí)題4.1(156)
第二節(jié)不定積分的基本積分法157
一、換元積分法(157)二、分部積分法(165)
思考題4.2(168)習(xí)題4.2(168)
第三節(jié)幾種特殊類型函數(shù)的不定積分170
一、有理函數(shù)的不定積分(170)二、三角函數(shù)有理式的不定積分(173)
三、簡(jiǎn)單無(wú)理函數(shù)的不定積分(174)思考題4.3(176)習(xí)題4.3(176)
總習(xí)題四177
單元測(cè)試四177
第五章定積分及其應(yīng)用179
第一節(jié)定積分的概念與性質(zhì)179
一、兩個(gè)經(jīng)典問題(179)二、定積分的定義(181)三、定積分的幾何意義(182)
四、定積分的存在定理(183)五、定積分的性質(zhì)(184)
思考題5.1(189)習(xí)題5.1(189)
第二節(jié)微積分基本公式191
一、積分上限的函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)(191)二、牛頓萊布尼茨公式(195)
思考題5.2(198)習(xí)題5.2(199)
第三節(jié)定積分的計(jì)算200
一、定積分的換元積分法(200)二、定積分的分部積分法(206)
思考題5.3(209)習(xí)題5.3(209)
第四節(jié)定積分在幾何學(xué)上的應(yīng)用210
一、定積分應(yīng)用的微元法(211)二、平面圖形的面積(211)
三、某些特殊立體的體積(217)四、平面曲線的弧長(zhǎng)(222)
思考題5.4(224)習(xí)題5.4(225)
第五節(jié)定積分在物理學(xué)上的應(yīng)用226
一、變力沿直線所做的功(226)二、液體的靜壓力(228)*三、引力(229)
思考題5.5(230)習(xí)題5.5(230)
第六節(jié)反常積分231
一、無(wú)限區(qū)間上的反常積分(231)二、無(wú)界函數(shù)的反常積分(235)
*三、Γ函數(shù)(238)思考題5.6(238)習(xí)題5.6(238)
第七節(jié)應(yīng)用實(shí)例240
實(shí)例一:橢圓柱形油罐中油量的刻度問題(240)
實(shí)例二:橢圓周長(zhǎng)的簡(jiǎn)便計(jì)算方法(241)習(xí)題5.7(242)
總習(xí)題五242
單元測(cè)試五(1)243
單元測(cè)試五(2)244
第六章微分方程與數(shù)學(xué)建模初步247
第一節(jié)微分方程的基本概念247
一、引例(247)二、微分方程的幾個(gè)概念(249)
思考題6.1(251)習(xí)題6.1(251)
第二節(jié)一階微分方程252
一、可分離變量的微分方程(253)二、一階線性微分方程(256)
三、變量代換(258)思考題6.2(261)習(xí)題6.2(262)
第三節(jié)微分方程模型的建模簡(jiǎn)介263
一、微分方程模型的建模步驟(263)二、實(shí)例一:飛機(jī)減速傘的設(shè)計(jì)與應(yīng)用(265)
三、實(shí)例二:RL電路(266)習(xí)題6.3(266)
第四節(jié)可降階的高階微分方程267
一、形如y(n)=f(x)的微分方程(268)二、形如y″=f(x,y′)的微分方程(268)
三、形如y″=f(y,y′)的微分方程(269)
思考題6.4(270)習(xí)題6.4(270)
第五節(jié)線性微分方程及其解的結(jié)構(gòu)271
一、線性微分方程(271)二、線性微分方程解的結(jié)構(gòu)(271)
*三、常數(shù)變易法(274)思考題6.5(274)習(xí)題6.5(274)
第六節(jié)常系數(shù)線性微分方程的解法275
一、二階常系數(shù)齊次線性微分方程的解法(275)
二、二階常系數(shù)非齊次線性微分方程的解法(279)
思考題6.6(284)習(xí)題6.6(284)
*第七節(jié)特殊的二階變系數(shù)線性微分方程——?dú)W拉方程286
習(xí)題6.7(286)
第八節(jié)應(yīng)用實(shí)例286
實(shí)例一:振動(dòng)模型(286)實(shí)例二:最速降線問題(290)
習(xí)題6.8(292)
總習(xí)題六292
單元測(cè)試六292
附錄一常見的平面曲線295
附錄二積分表295