《高等数学(理工科用)第3版 上册》是根据高等职业技术教育教学要求,结合当前高职高专院校的高等数学课程改革的实际,为高职高专理工科类各专业学生而编写的。
本书第3版是在普通高等教育“十一五”国家级规划教材《高等数学(理工科用)第2版》的基础上,根据教育部“高职高专教育专业人才培养目标及规格”和“高职高专教育基础课程教学基本要求”,结合当前高职高专院校的高等数学课程改革实际而修订的.
本书是结合编者多年的教学实践,在研究并分析了国内外一些优秀教材的基础上修订完成的.在修订本书时我们从高职高专的教学实际出发,以培养应用型人才为目标,借鉴数学建模在提高学生综合能力和素质方面的成功经验,将数学基本知识、数学建模和数学实验有机融合.
1本书主要特点
(1)精简内容、降低难度、突出应用、合理衔接.删去不必要的推导,强化基本概念的教学,淡化数学技巧的训练,突出应用能力的培养.在解决应用问题时,注意培养学生将实际问题抽象成数学模型的能力.例如,在充分了解中学数学教材及教学状况的基础上,考虑到函数、方程(二元方程、参数方程等)既是高等数学研究的主要对象又是许多实际应用问题的数学模型,所以第1章中内容的安排不仅仅是与中学知识的合理衔接,更突出了学习数学的应用性目的;而第8章“傅里叶级数”,则淡化了级数敛散性的讨论,着重研究傅里叶级数的展开及其在频谱分析方面的应用.
(2)突破传统“高等数学”教学内容的编排体系,形成知识的“正迁移”,符合高职学生的认知规律.例如,“函数的极值与最值”的编排,先研究函数图形的性态(单调性与凹凸性)及判定,再给出极值的两种判定方法就比较自然了.又如,求曲边梯形面积问题,先从均匀分割入手,再过渡到任意分割.
(3)直观、通俗.本书大量使用数表、图形、标注,使教材清晰、直观,浅显易懂.例如,用“笑脸、哭脸”的图形来形象记忆曲线凹凸的判定;“临界点与极值点”的直观图形;“凑微分法及分部积分法”中的大量标注,等等.由于本书是通过实际问题来说明数学思想方法的,所以它比抽象的叙述要丰富、具体,而且易为读者接受.对重要的概念或疑难的问题,书中多处用“注意”来补充说明,力求通俗易懂.
(4)融入信息技术.结合常用工具软件Excel对部分问题进行求值、作图及回归分析;用MATLAB 进行数学实验,以提高学生利用现代信息技术求解数学问题及解决实际问题的能力.
2主要修订内容
(1)考虑到多数专业学时减少,本书第3版分上、下两册,便于学生选用和降低成本.上册是微积分内容,适合少学时专业选用;下册是工程数学中的线性代数初步与概率统计初步,适合对数学要求较高的专业选用.
(2)新增应用性案例50余题,应用性习题30余题,精简或替换了部分例题与习题,总例题数量变化不大,习题数量有所减少,但新增了复习题.
(3)第1章增加“反三角函数”“方程与函数”“数学模型”等内容,目的是与中学内容衔接过渡及加强应用性.
(4)将第2版中的第8章“级数”精简为“傅里叶级数”,新增“傅里叶级数的复数形式”与“频谱分析”的内容,以突出应用,删除了第2版中的第9章“拉普拉斯变换”.
(5)标注第4章“不定积分”中的部分例题,力求形象直观.
(6)调整第3章“导数的应用”中“极值”与“凹凸性”的编排顺序.
(7)为方便数学实验教学,新增第9章“MATLAB数学实验”.
由于编者水平有限,加之时间仓促,书中一定存在不妥之处,敬请使用本书的同行和广大读者批评指正.
编者
第3版前言
第1章函数、极限与连续
11函数、方程与数学模型
111函数的概念
112函数的几种特性
113反函数与反三角函数
114初等函数
115方程与函数
116数学模型
习题11
12极限的概念
121数列的极限
122函数的极限
123无穷小与无穷大
习题12
13极限的运算
131极限运算法则
132两个重要极限
133无穷小的比较
习题13
14函数的连续性
141函数连续性的概念
142函数的间断点及分类
143闭区间上连续函数的性质
习题14
复习题1
第2章导数与微分
21导数的概念
211导数的定义
212可导与连续的关系
习题21
22导数的运算
221函数四则运算的求导法则
222复合函数的求导法则
223隐函数的求导法
224由参数方程所确定的函数的
求导法
225高阶导数
习题22
23微分的概念
231微分的定义
232微分公式和微分的运算法则
233微分在近似计算中的应用
习题23
复习题2
第3章导数的应用
31函数的单调性及凹凸性
311拉格朗日中值定理
312函数的单调性
313函数的凹凸性
习题31
32函数的极值与最值
321函数的极值及其求法
322函数的最大值和最小值
习题32
33洛必达法则
33100型或∞∞型的未定式
332可化为00型或∞∞型的未定式
习题33
34曲率
341弧微分
342曲率及其计算公式
343曲率圆与曲率半径
习题34
复习题3
第4章不定积分
41不定积分的概念和性质
411原函数的概念
412不定积分的定义
413不定积分的几何意义
414不定积分的性质
415基本积分公式
416直接积分法
习题41
42换元积分法
421第一类换元积分法
422第二类换元积分法
习题42
43分部积分法
习题43
复习题4
第5章定积分及其应用
51定积分的概念
511引入定积分概念的实例
512定积分的定义
513定积分的几何意义
514定积分的性质
习题51
52微积分基本公式
521变上限积分函数及其性质
522微积分基本公式(牛顿
莱布尼兹公式)
习题52
53定积分的积分法
531定积分的换元积分法
532定积分的分部积分法
习题53
54广义积分
541无穷区间上的广义积分
542无界函数的广义积分
习题54
55定积分的几何应用举例
551微元法
552平面图形的面积
553立体的体积
554平面曲线的弧长
习题55
56定积分的物理应用举例
561变力做功
562液体的压力
563平均值和方均根
习题56
复习题5
第6章常微分方程
61微分方程的基本概念
习题61
62一阶微分方程
621可分离变量的微分方程
622一阶线性微分方程
习题62
63二阶常系数线性微分方程
631二阶常系数齐次线性微分
方程
632二阶常系数非齐次线性微
分方程
习题63
复习题6
第7章多元函数微积分
71空间解析几何简介
711空间直角坐标系
712空间曲面
习题71
72多元函数的概念
721多元函数的定义
722二元函数的几何意义
习题72
73偏导数
731偏导数的概念
732高阶偏导数
习题73
74全微分
741全微分的定义
742全微分在近似计算中的应用
习题74
75多元函数的求导法则
751多元复合函数的求导法则
752多元隐函数的求导法则
习题75
76多元函数的极值
761二元函数极值的概念
762二元函数极值的判别法
763条件极值
764最小二乘法
习题76
77二重积分
771二重积分的概念和性质
772二重积分的计算
习题77
复习题7
第8章傅里叶级数
81无穷级数的概念及收敛条件
811常数项级数的概念
812级数收敛的必要条件
813函数项级数的概念
习题81
82傅里叶级数
821三角级数
822周期为2π的函数展开成傅
里叶级数
823定义在有限区间上的函数展
开成傅里叶级数
824周期为2l的周期函数展开成
傅里叶级数
习题82
83傅里叶级数的复数形式及频谱分析
831傅里叶级数的复数形式
832频谱分析
习题83
复习题8
第9章MATLAB数学实验
91MATLAB基本操作
911MATLAB的安装与启动
912命令窗口
913MATLAB窗口操作命令
914常量变量函数
915M文件
92函数运算与作图
921函数运算
922函数作图
93微积分的常用符号运算
931求函数的极限
932导数和微分计算
933求一元函数的最值
934积分
935级数
94符号方程(组)的求解
941代数方程的求解
942常微分方程
95矩阵运算及解线性方程组
951矩阵运算
952解线性方程组
复习题9
附录
附录A基本初等函数的图形及主要
性质
附录B初等数学常用公式
附录C希腊字母
附录D习题参考答案