本書是以高等院校高等數(shù)學(xué)本科課程教學(xué)大綱為依據(jù)，以高等數(shù)學(xué)中的重難點概念、性質(zhì)分析為基礎(chǔ)，以啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)造思維為任務(wù),以開闊學(xué)生視野，豐富學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神為目的編寫而成。本書著眼素質(zhì)教育，注重數(shù)學(xué)內(nèi)容、思維之間的內(nèi)在聯(lián)系，條理、結(jié)構(gòu)、脈絡(luò)清晰，注重培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力，加強課程思政。在教材內(nèi)容選取和講述上，本著從簡單到復(fù)雜、從特殊到一般的原則，力求深入淺出，難易結(jié)合，易教易學(xué)。
本書分上、下兩冊，共十二章。上冊七章，主要內(nèi)容包括：函數(shù)、函數(shù)的極限、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。下冊五章，主要內(nèi)容包括：空間解析幾何與向量代數(shù)、多元函數(shù)微分學(xué)及其應(yīng)用、重積分、曲線和曲面積分、無窮級數(shù)。
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緊致空間動力系統(tǒng)的復(fù)雜性（編號10771029已結(jié)題）、混沌分形理論在復(fù)雜網(wǎng)路動力學(xué)研究中的應(yīng)用（編號10971245已結(jié)題）和混沌系統(tǒng)在經(jīng)濟風(fēng)險預(yù)測中的控制與應(yīng)用(編號111271061在研),主持省部級科研基金并完成省級鑒定成果項目三項。近五年發(fā)表論文二十余篇，被SCI、EI檢索18篇。
目錄
前言
第1章 函數(shù) 1
1.1 函數(shù) 1
1.1.1 集合 1
1.1.2 函數(shù)的概念 3
1.1.3 具有某種特征的函數(shù) 5
習(xí)題1-1 7
1.2 初等函數(shù) 8
1.2.1 復(fù)合釀 8
1.2.2 反函數(shù) 9
1.2.3 基本初等函數(shù) 10
1.2.4 初等函數(shù) 13
習(xí)題1-2 14
復(fù)習(xí)題1 14
附錄一 一些常用初等代數(shù)公式及結(jié)論 15
附錄二 一些常用的曲線及其方程 18
課外閱讀(一) 25
第2章 函數(shù)的極限 27
2.1 數(shù)列的極限 27
2.1.1 數(shù)列極限的定義 27
2.1.2 單調(diào)有界原理 30
2.1.3 數(shù)列極限的性質(zhì) 32
習(xí)題2-1 34
2.2 函數(shù)的極限 35
2.2.1 當(dāng)x→∞時，函數(shù)f(x)的極限 34
2.2.2 當(dāng)x→x0時，函數(shù)f(x)的極限 37
2.2.3 左極限和右極限 39
習(xí)題2-2 40
2.3 函數(shù)極限的性質(zhì)和運算 40
2.3.1 函數(shù)極限的性質(zhì) 40
2.3.2 函數(shù)極限的四則運算 42
2.3.3 復(fù)合函數(shù)的極限 44
習(xí)題2-3 44
2.4 兩個重要極限 45
習(xí)題2-4 51
2.5 無窮小與無窮大 52
2.5.1 無窮小 52
2.5.2 無窮大 53
2.5.3 無窮小與無窮大的關(guān)系 54
2.5.4 無窮小的比較 54
習(xí)題2-5 57
2.6 連續(xù)函數(shù) 58
2.6.1 連續(xù)函數(shù)的概念 58
2.6.2 函數(shù)的間斷點 60
2.6.3 初等函數(shù)的連續(xù)性 61
2.6.4 閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì) 63
習(xí)題2-6 65
復(fù)習(xí)題2 67
課外閱讀(二) 69
第3章 導(dǎo)數(shù)與微分 72
3.1 導(dǎo)數(shù)的概念 72
3.1.1 導(dǎo)數(shù)的引入 72
3.1.2 導(dǎo)數(shù)的概念 73
3.1.3 導(dǎo)數(shù)的幾何意義 77
3.1.4 可導(dǎo)與連續(xù)的關(guān)系 78
習(xí)題3-1 80
3.2 求導(dǎo)法則與導(dǎo)數(shù)公式 81
3.2.1 函數(shù)四則運算的求導(dǎo)法則 81
3.2.2 反函數(shù)的求導(dǎo)法則 83
3.2.3 復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則 85
3.2.4 初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 87
3.2.5 再論兩個重要極限 87
習(xí)題3-2 89
3.3 高階導(dǎo)數(shù) 90
習(xí)題3-3 92
3.4 隱函數(shù)與由參數(shù)方程所確定的函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 92
3.4.1 隱函數(shù)的求導(dǎo)方法 92
3.4.2 由參數(shù)方程所確定的函數(shù)的求導(dǎo)公式 95
習(xí)題3-4 97
3.5 微分 98
3.5.1 微分概念 98
3.5.2 微分的幾何意義 100
3.5.3 微分的運算法則和公式 100
3.5.4 微分在近似計算中的應(yīng)用 102
習(xí)題3-5 103
復(fù)習(xí)題3 103
課外閱讀(三) 106
第4章 微分中值定理與導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用 110
4.1 微分中值定理 110
4.1.1 羅爾定理 110
4.1.2 拉格朗曰中值定理 112
4.1.3 柯西中值定理 115
習(xí)題4-1 116
4.2 洛必達法則 117
4.2.1 *型未定式 117
4.2.2 *型未定式 120
4.2.3 其他未定式 121
習(xí)題4-2 123
4.3 泰勒公式 124
4.3.1 泰勒巾值定理 124
4.3.2 麥克勞林公式 126
4.3.3 函數(shù)的泰勒展開式(直接法)舉例 127
4.3.4 泰勒公式的應(yīng)用 129
4.3.5 常用初等函數(shù)的麥克勞林公式 129
習(xí)題4-3 130
4.4 函數(shù)的單調(diào)性與極值 130
4.4.1 函數(shù)的單調(diào)性 130
4.4.2 函數(shù)的極值 133
習(xí)題4-4 136
4.5 最優(yōu)化問題 136
4.5.1 最大值與最小值 136
4.5.2 最大利潤與最小成本問題 137
4.5.3 庫存問題 138
4.5.4 復(fù)利問題 140
4.5.5 其他優(yōu)化問題 140
習(xí)題4-5 142
4.6 函數(shù)的凸性、曲線的拐點及漸近線 143
4.6.1 函數(shù)的凸性、曲線的拐點 143
4.6.2 曲線的漸近線 145
4.6.3 函數(shù)圖形的描繪 147
習(xí)題4-6 148
4.7 曲率 149
4.7.1 弧微分 149
4.7.2 曲率及其計算公式 151
4.7.3 曲率圓與曲率半徑 153
習(xí)題4-7 154
4.8 方程的近似解 154
4.8.1 二分法 155
4.8.2 切線法 156
復(fù)習(xí)題4 157
課外閱讀(四) 159
第5章 不定積分 164
5.1 不定積分的概念與性質(zhì) 164
5.1.1 原函數(shù)的概念 164
5.1.2 不定積分的概念 164
5.1.3 不定積分的幾何意義 165
5.1.4 基本積分表 166
5.1.5 不定積分的性質(zhì) 166
習(xí)題5-1 167
5.2 不定積分的換元積分法 168
5.2.1 第一類換元積分法(湊微分法) 168
5.2.2 第二類換元積分法 172
習(xí)題5-2 175
5.3 分部積分法 175
習(xí)題5-3 178
5.4 有理函數(shù)的積分 179
5.4.1 有理函數(shù)的積分 179
5.4.2 可化為有理函數(shù)的積分 181
習(xí)題5-4 182
復(fù)習(xí)題5 183
附錄三 積分表 184
課外閱讀(五) 192
第6章 定積分及其應(yīng)用 196
6.1 定積分的概念 196
6.1.1 引例 196
6.1.2 定積分的定義 198
6.1.3 可積的條件 199
6.1.4 定積分的幾何意義 199
習(xí)題6-1 200
6.2 定積分的性質(zhì) 200
習(xí)題6-2 203
6.3 微積分基本公式 204
6.3.1 變速直線運動中位置函數(shù)與速度函數(shù)之間的聯(lián)系 204
6.3.2 積分上限的函數(shù)及其導(dǎo)數(shù) 205
6.3.3 牛頓-萊布尼茨公式 207
習(xí)題6-3 208
6.4 換元積分法和分部積分法 209
6.4.1 換元積分法 209
6.4.2 定積分的分部積分法 212
習(xí)題6-4 214
6.5 反常積分 215
6.5.1 無窮區(qū)間上的反常積分 215
6.5.2 無界函數(shù)的反常積分 216
習(xí)題6-5 218
6.6 定積分在幾何上的應(yīng)用 218
6.6.1 定積分的元素法 218
6.6.2 平面圖形的面積 220
6.6.3 旋轉(zhuǎn)體的體積 222
6.6.4 平行截面面積為已知的立體的體積 224
6.6.5 平面曲線弧長 225
習(xí)題6-6 227
6.7 定積分在物理學(xué)上的應(yīng)用 228
6.7.1 變力沿直線所做的功 228
6.7.2 水壓力 229
6.7.3 引力 229
習(xí)題6-7 230
復(fù)習(xí)題6 230
課外閱讀(六) 233
第7章 微分方程 237
7.1 微分方程的基本概念 237
習(xí)題7-1 240
7.2 一階微分方程 240
7.2.1 可分離變量的微分方程 240
7.2.2 齊次方程 243
7.2.3 一階線性微分方程 245
習(xí)題7-2 249
7.3 可降階的高階微分方程 250
7.3.1 y(n)=f(x)型的微分方程 250
7.3.2 不顯含未知函數(shù)y的微分方程* 250
7.3.3 不顯含自變量x的微分方程* 251
習(xí)題7-3 252
7.4 二階常系數(shù)線性微分方程 252
7.4.1 二階常系數(shù)線性微分方程解的結(jié)構(gòu) 253
7.4.2 二階常系數(shù)齊次線性微分方程的解法 254
7.4.3 二階常系數(shù)非齊次線性微分方程 256
習(xí)題7-4 261
復(fù)習(xí)題7 262
課外閱讀(七) 264
課后習(xí)題答案(上冊) 269
第8章 空間解析幾何與向量代數(shù) 1
8.1 空間直角坐標(biāo)系及兩點間的距離公式 1
8.1.1 空間直角坐標(biāo)系 1
8.1.2 兩點間的距離公式 2
習(xí)題8-1 3
8.2 向量及其運算 3
8.2.1 向量的概念 3
8.2.2 向量的線性運算 4
8.2.3 向量的分解與向量的坐標(biāo)表本 7
8.2.4 向量的模和方向余弦 8
習(xí)題8-2 9
8.3 向量的數(shù)量積與向量積 10
8.3.1 向量的數(shù)量積 10
8.3.2 向量在軸上的投影 11
8.3.3 向量的向量積 12
習(xí)題8-3 14
8.4 空間直線 14
8.4.1 空間直線的點向式方程 14
8.4.2 空間直線的參數(shù)方程 15
8.4.3 兩空間直線的夾角 16
習(xí)題8-4 16
8.5 空間平面 17
8.5.1 平面的點法式方程 17
8.5.2 平面的一般式方程 17
8.5.3 平面的一般方程的四種特殊情形 18
8.5.4 平面的截距式方程 19
8.5.5 兩平面的夾角 19
8.5.6 點到平面的距離 20
8.5.7 空間直線和平面的關(guān)系 20
習(xí)題8-5 21
8.6 曲面及其方程 22
8.6.1 曲面方程的概念 22
8.6.2 兩類特殊的曲面 22
8.6.3 二次曲面 24
習(xí)題8-6 28
8.7 空間曲線及其方程 28
8.7.1 空間曲線的一般方程 28
8.7.2 空間曲線的參數(shù)方程 29
8.7.3 空間曲線在坐標(biāo)平面上的投影 30
習(xí)題8-7 30
復(fù)習(xí)題8 31
課外閱讀(八) 33
第9章 多元函數(shù)微分學(xué)及其應(yīng)用 36
9.1 多元函數(shù)的基本概念 36
9.1.1 平面區(qū)域的概念 36
9.1.2 二元函數(shù)的概念 38
9.1.3 二元函數(shù)的極限 39
9.1.4 二元函數(shù)的連續(xù)性 41
習(xí)題9-1 42
9.2 偏導(dǎo)數(shù)與高階偏導(dǎo)數(shù) 43
9.2.1 偏導(dǎo)數(shù)的定義及其計算法 43
9.2.2 高階偏雜 46
習(xí)題9-2 48
9.3 全微分及其應(yīng)用 49
9.3.1 全微分雌義 49
9.3.2 函數(shù)可微的條件 50
9.3.3 全微分的計算 51
*9.3.4全微分在近似計算中的應(yīng)用 52
習(xí)題9-3 53
9.4 多元復(fù)合函數(shù)微分法 53
9.4.1 多元復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則 54
9.4.2 全微分形式不變性 57
習(xí)題9-4 58
9.5 隱函數(shù)求導(dǎo)法則 59
9.5.1 一個方程的情形 60
9.5.2 方程組謝青形 61
習(xí)題9-5 64
9.6 偏導(dǎo)數(shù)的幾何應(yīng)用 64
9.6.1 空間曲線的切線與法平面 64
9.6.2 空間曲面的切平面與法線方程 67
習(xí)題 9-6 70
9.7 多元函數(shù)的極值及其求法 70
9.7.1 二元函數(shù)極值的概念 70
9.7.2 二元函數(shù)的最大值與最小值 73
9.7.3 條件極值拉格朗日乘數(shù)法 74
習(xí)題9-7 77
9.8 方向?qū)?shù)與梯度 78
9.8.1 問題的提出 78
9.8.2 方向?qū)?shù)的定義 78
9.8.3 梯度 81
習(xí)題9-8 83
9.9 數(shù)學(xué)建模舉例 84
9.9.1 數(shù)學(xué)模型 84
9.9.2 最小二乘法 84
9.9.3 線性規(guī)劃問題 86
復(fù)習(xí)題9 88
課外閱讀(九) 90
第10章 重積分 92
10.1 二重積分的概念與性質(zhì) 92
10.1.1 引例 92
10.1.2 二重積分的概念 93
10.1.3 二重積分的性質(zhì) 95
習(xí)題10-1 96
10.2 直角坐標(biāo)系下二重積分的計算 97
10.2.1 直角坐標(biāo)系下二重積分的計算 97
10.2.2 二重積分的對稱性質(zhì) 102
習(xí)題10-2 104
10.3 二重積分的換元法 105
10.3.1 在極坐標(biāo)系下二重積分的計算 105
*10.3.2 二重積分的換元法 109
習(xí)題10-3 111
10.4 三重積分的概念及直角坐標(biāo)系下的計算 111
10.4.1 三重積分的概念 111
10.4.2 在直角坐標(biāo)系下三重積分的計算 113
10.4.3 三重積分的對稱性質(zhì) 115
習(xí)題10-4 116
10.5 柱面坐標(biāo)系下和球面坐標(biāo)系下三重積分的計算 116
10.5.1 在柱面坐標(biāo)系下三重積分的計算 116
10.5.2 在球面坐標(biāo)系下三重積分的計算 118
習(xí)題10-5 120
10.6 重積分的應(yīng)用 121
10.6.1 曲面的面積 121
10.6.2 物體的質(zhì)心 124
10.6.3 物體的轉(zhuǎn)動慣量 125
10.6.4 引力 127
習(xí)題10-6 128
復(fù)習(xí)題10 128
課外閱讀(十) 130
第11章 曲線和曲面積分 134
11.1 第一型曲線積分 134
11.1.1 第一型曲線積分的定義 134
11.1.2 第一型曲線積分的性質(zhì) 135
11.1.3 第一型曲線積分的計算方法 135
習(xí)題11-1 137
11.2 第二型曲線積分 138
11.2.1 第二型的曲線積分的定義 139
11.2.2 第二型曲線積分的性質(zhì) 140
11.2.3 第二型曲線積分的計算方法 140
習(xí)題11-2 144
11.3 曲線積分與路徑無關(guān)的條件 145
11.3.1 格林公式 145
11.3.2 平面上曲線積分與路徑無關(guān)的條件 149
習(xí)題11-3 153
11.4 第一型曲面積分 154
11.4.1 第一型曲面積分的概念與性質(zhì) 154
11.4.2 第一型曲面積分的計算方法 155
習(xí)題11-4 157
11.5 第二型曲面積分 157
11.5.1 有向曲面 157
11.5.2 對坐標(biāo)的曲面積分的計算法 161
11.5.3 兩類曲面積分之間的聯(lián)系 164
習(xí)題11-5 165
11.6 高斯公式與斯托克斯公式 166
11.6.1 高斯公式 166
11.6.2 通量與散度 168
11.6.3 斯托克斯公式 170
11.6.4 環(huán)流量與旋度 174
習(xí)題11-6 175
復(fù)習(xí)題11 176
課外閱讀(十一) 179
第12章 無窮級數(shù) 182
12.1 數(shù)項級數(shù)的概念和性質(zhì) 182
12.1.1 數(shù)項級數(shù)及其斂散性 182
12.1.2 數(shù)項級數(shù)的基本性質(zhì) 184
習(xí)題12-1 185
12.2 正項級數(shù)及其斂散性判別法 186
習(xí)題12-2 192
12.3 任意項級數(shù) 193
12.3.1 交錯級數(shù) 193
12.3.2 任意項級數(shù)及其斂散性判別法 195
習(xí)題12-3 196
12.4 冪級數(shù) 196
12.4.1 函數(shù)項級數(shù) 196
12.4.2 冪級數(shù)及其斂散性 197
12.4.3 冪級數(shù)的運算 201
習(xí)題12-4 202
12.5 函數(shù)的冪級數(shù)展開 203
12.5.1 展開定理 203
12.5.2 函數(shù)幕級數(shù)展開的應(yīng)用舉例 206
習(xí)題12-5 207
12.6 傅里葉級數(shù) 208
12.6.1 傅里葉級數(shù)的定義 208
12.6.2 正弦級數(shù)和余弦級數(shù) 212
12.6.3 一般周期函數(shù)的傅里葉級數(shù) 213
12.6.4 幾個預(yù)備結(jié)果 215
12.6.5 狄利克雷收斂定理的證明 217
習(xí)題12-6 218
復(fù)習(xí)題12 219
課外閱讀(十二) 222
課后習(xí)題答案(下冊) 229
參考文獻 260
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