教材分為《新編微積分(理工類)》上、下兩冊:
上冊主要致力于解決微積分入門難的問題,以完成與中學數(shù)學學習的平穩(wěn)銜接, 并在此基礎上展開對一元函數(shù)微分和積分的概念、計算以及應用等微積分中最基礎的內(nèi)容研究. 上冊內(nèi)容包括函數(shù)、極限與連續(xù),導數(shù)與微分,微分中值定理與導數(shù)的應用,不定積分,定積分及其應用,微分方程與數(shù)學建模初步這六章內(nèi)容.
本套教材是汕頭大學的“規(guī)劃教材”,省級優(yōu)秀教學團隊(廣東省分析類課程教學改革團隊)課程建設的研究成果.
21世紀以來,隨著科技的迅猛發(fā)展,對科技人員提出了更高的要求. 黨的二十大報告提出,人才是第一資源,創(chuàng)新是第一動力. 也就是把培養(yǎng)學生的創(chuàng)造精神并應用到實踐作為今后的重要發(fā)展目標. 科技創(chuàng)新的根基在于基礎研究,基礎研究的根基在于數(shù)學. 現(xiàn)代數(shù)學是建立在微積分理論之上的分析數(shù)學,學好微積分(也稱高等數(shù)學),對學生理性思維的培養(yǎng),分析問題、解決問題能力的提高,都有深遠的影響. 本書正是在這種形勢下應運而生的.
林小蘋
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林小蘋,副教授,研究方向為生態(tài)數(shù)學與數(shù)值分析. 發(fā)表國外學術期刊發(fā)表論文10余篇,主持、參與省級科研項目、省級教改項目多項;曾任廣東省教學質(zhì)量與教學改革工程評審專家、汕頭大學教學委員會委員、數(shù)學系教學主任、大學數(shù)學教研組組長. 曾獲得過多項獎勵,包括李嘉誠基金會卓越教學獎(2018)、汕頭大學教學成果獎(2021,2018、2008)、汕頭大學本科優(yōu)秀教學獎(2010)、汕頭大學理學院教學優(yōu)秀獎(2009)、汕大優(yōu)秀教材一等獎(2001)等. 長期擔任汕頭大學理工科的數(shù)學基礎課程高等數(shù)學的教學任務.
李健
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李健,教授、博士生導師,研究領域包括拓撲動力系統(tǒng)、遍歷理論、混沌理論等. 現(xiàn)主持國家自然科學基金優(yōu)秀青年科學基金和面上項目,主持完成廣東省杰出青年科學基金項目、國家自然科學基金面上項目等科研項目,在Adv. Math., J. Funct. Anal., Erg. Th. & Dyn. Sys., Israel J. Math., Fund. Math., 《中國科學:數(shù)學》等學術期刊接受或發(fā)表論文30余篇. 現(xiàn)任廣東省工業(yè)與應用數(shù)學學會第七屆理事會副理事長、汕頭市數(shù)學會第八屆理事會副理事長.
目 錄
第一章 函數(shù)、極限與連續(xù)
第一節(jié) 一元函數(shù)
一、集合 / 二、函數(shù)的概念 / 三、函數(shù)的性質(zhì) / 四、復合函數(shù)與反函數(shù) /
五、基本初等函數(shù) / 六、初等函數(shù) / 七、函數(shù)的參數(shù)表示和極坐標表示/
思考題1.1 / 習題1.1 /
第二節(jié) 極限的概念
一、引言 / 二、數(shù)列的極限 / 三、函數(shù)的極限 / 思考題1.2 / 習題1.2 /
第三節(jié) 無窮小量與無窮大量
一、無窮小量 / 二、無窮大量 / 三、無窮小量的性質(zhì) /
思考題1.3 / 習題1.3 /
第四節(jié) 極限的運算法則與性質(zhì)
一、極限的運算法則 / 二、極限的性質(zhì) / 思考題1.4 / 習題1.4 /
第五節(jié) 兩個重要極限
一、極限存在準則 / 二、兩個重要極限 / *三、柯西收斂準則 /
思考題1.5 / 習題1.5 /
第六節(jié) 無窮小量的比較
一、問題的引入 / 二、無窮小量的比較 / 三、利用等價無窮小量求極限 /
思考題1.6 / 習題1.6 /
第七節(jié) 函數(shù)的連續(xù)性
一、函數(shù)的連續(xù)性與間斷點 / 二、連續(xù)函數(shù)的運算性質(zhì) /
三、初等函數(shù)的連續(xù)性 / 四、閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì) /
*五、一致連續(xù) / 思考題1.7 / 習題1.7 /
第八節(jié) 應用實例與思政案例
一、應用實例:連續(xù)計息問題 / 二、應用實例:神奇的科赫曲線 /
三、思政案例:斐波那契數(shù)列與數(shù)學之美 /
總習題一
第二章 導數(shù)與微分
第一節(jié) 導數(shù)的概念
一、兩個經(jīng)典問題 / 二、導數(shù)的定義 / 三、單側導數(shù) /
四、導數(shù)的幾何意義 / 五、函數(shù)連續(xù)與可導的關系 /
思考題2.1 / 習題2.1 /
第二節(jié) 求導法則
一、導數(shù)的四則運算法則 / 二、反函數(shù)的求導法則 /
三、復合函數(shù)的求導法則 / 四、基本初等函數(shù)的求導公式 / 思考題2.2 /
習題2.2 /
第三節(jié) 高階導數(shù)
一、高階導數(shù)的概念 / 二、幾個初等函數(shù)的高階導數(shù) /
三、高階導數(shù)的運算法則 / 思考題2.3 / 習題2.3 /
第四節(jié) 隱函數(shù)和參數(shù)方程所確定的函數(shù)的導數(shù)
一、隱函數(shù)的導數(shù) / 二、對數(shù)求導法 /
三、參數(shù)方程所確定的函數(shù)的導數(shù) / 思考題2.4 / 習題2.4 /
第五節(jié) 微分
一、概念的引出 / 二、微分的定義 / 三、微分與導數(shù)的關系 /
四、微分的幾何意義 / 五、微分的基本公式和運算法則 /
六、微分在近似計算中的應用 / 思考題2.5 / 習題2.5 /
第六節(jié) 應用實例
一、應用實例:相關變化率 / 二、應用實例:飛機降落曲線問題 / 習題2.6 /
總習題二
第三章 微分中值定理與導數(shù)的應用
第一節(jié) 微分中值定理
一、羅爾中值定理 / 二、拉格朗日中值定理 /
三、微分中值定理的初步應用 / 思考題3.1 / 習題3.1 /
第二節(jié) 洛必達法則
一、直觀描述 / 二、00型未定式 / 三、∞∞型未定式 /
四、其他類型的未定式 / 思考題3.2 / 習題3.2 /
第三節(jié) 函數(shù)幾何性態(tài)的研究
一、函數(shù)單調(diào)性的判定 / 二、曲線的凹凸性與拐點 /
三、函數(shù)的極值 / 四、函數(shù)圖形的描繪 /
五、曲率——曲線彎曲程度的定量描述 / 思考題3.3 / 習題3.3 /
第四節(jié) 最值問題
思考題3.4 / 習題3.4 /
第五節(jié) 應用實例與思政案例
一、應用實例:運輸問題 / 二、應用實例:鐵路軌道彎道設計問題 /
三、思政案例:曲率的應用——為什么我國高鐵一定要走高架橋 /
總習題三
第四章 不定積分
第一節(jié) 不定積分的概念與性質(zhì)
一、原函數(shù)與不定積分的概念 / 二、不定積分的基本公式 /
三、不定積分的性質(zhì) / 思考題4.1 / 習題4.1 /
第二節(jié) 不定積分的基本積分法
一、換元積分法 / 二、分部積分法 / 思考題4.2 / 習題4.2 /
第三節(jié) 幾種特殊類型函數(shù)的不定積分
一、有理函數(shù)的不定積分 / 二、三角函數(shù)有理式的不定積分 /
三、簡單無理函數(shù)的不定積分 / *四、“積不出”的不定積分 /
思考題4.3 / 習題4.3 /
總習題四
第五章 定積分及其應用
第一節(jié) 定積分的概念與性質(zhì)
一、兩個經(jīng)典問題 / 二、定積分的定義 / 三、定積分的幾何意義 /
四、定積分的存在定理 / 五、定積分的性質(zhì) / 思考題5.1 / 習題5.1 /
第二節(jié) 微積分基本公式
一、積分上限的函數(shù)及其導數(shù) / 二、牛頓萊布尼茨公式 / 思考題5.2 / 習題5.2 /
第三節(jié) 定積分的計算
一、定積分的換元積分法 / 二、定積分的分部積分法 / 思考題5.3 / 習題5.3 /
第四節(jié) 定積分在幾何學上的應用
一、定積分應用的微元法 / 二、平面圖形的面積 /
三、某些特殊立體的體積 / 四、平面曲線的弧長 /
*五、旋轉(zhuǎn)體的側面積 / 思考題5.4 / 習題5.4 /
第五節(jié) 定積分在物理學上的應用
一、變力沿直線所做的功 / 二、液體的靜壓力 / *三、引力 / 思考題5.5 / 習題5.5 /
第六節(jié) 反常積分
一、無限區(qū)間上的反常積分 / 二、無界函數(shù)的反常積分 /
*三、反常積分的審斂法 / *四、Γ函數(shù) / 思考題5.6 / 習題5.6 /
第七節(jié) 應用實例與思政案例
一、應用實例:橢圓柱形油罐中油量的刻度問題 /
二、應用實例:衛(wèi)星橢圓軌道周長的簡便計算方法 /
三、思政案例:數(shù)學在航天科技中的應用 / 習題5.7 /
總習題五
第六章 微分方程與數(shù)學建模初步
第一節(jié) 微分方程的基本概念
一、引例 / 二、微分方程的幾個概念 / 思考題6.1 / 習題6.1 /
第二節(jié) 一階微分方程
一、可分離變量的微分方程 / 二、一階線性微分方程 / 三、變量代換 /
思考題6.2 / 習題6.2 /
第三節(jié) 微分方程模型的建模簡介
一、微分方程模型的建模步驟 / 二、微分方程模型在不同領域中的應用 / 習題6.3 /
第四節(jié) 可降階的高階微分方程
一、形如y (n)=f(x)的微分方程 / 二、形如y″=f(x,y′)的微分方程 /
三、形如y″=f(y,y′)的微分方程 / 思考題6.4 / 習題6.4 /
第五節(jié) 線性微分方程及其解的結構
一、線性微分方程 / 二、線性微分方程解的結構 / *三、常數(shù)變易法 /
思考題6.5 / 習題6.5 /
第六節(jié) 常系數(shù)線性微分方程的解法
一、二階常系數(shù)齊次線性微分方程的解法 /
二、二階常系數(shù)非齊次線性微分方程的解法 / 思考題6.6 / 習題6.6 /
*第七節(jié) 特殊的二階變系數(shù)線性微分方程——歐拉方程
習題6.7 /
第八節(jié) 應用實例與思政案例
一、應用實例:振動模型 / 二、應用實例:最速降線問題 /
三、思政案例:最速降線與變分法的誕生 / 習題6.8 /
總習題六
附錄一常見的平面曲線
附錄二積分表