高等数学

目录 前言 第 1 章 函数与极限 1 1.1 函数 1 1.1.1 变量的变化范围 1 1.1.2 函数的定义 2 1.1.3 几类特殊的函数 4 1.2 函数的极限 12 1.2.1 数列的极限 12 1.2.2 函数的极限 20 1.2.3 函数极限的性质及其运算法则 23 1.3 无穷大量与无穷小量 31 1.3.1 无穷大量与无穷小量的定义 31 1.3.2 无穷小量之间的比较 32 1.4 连续函数 35 1.4.1 连续函数的定义 35 1.4.2 连续函数的性质 36 1.4.3 函数间断点的分类 38 1.5 思考与拓展 41 复习题 1 46 第 2 章 一元函数微分学及其应用 49 2.1 函数的导数 49 2.1.1 实例 49 2.1.2 导数的定义 50 2.1.3 基本初等函数的导数 53 2.1.4 高阶导数 55 2.2 求导的基本方法 57 2.2.1 导数的四则运算法则 57 2.2.2 四类特殊函数的求导法则 59 2.2.3 对数求导法与指数求导法 64 2.3 函数的微分 662.3.1 微分的定义 66 2.3.2 线性近似 69 2.4 微分中值定理 70 2.4.1 rolle 中值定理 70 2.4.2 lagrange 中值定理 72 2.4.3 cauchy 中值定理 75 2.4.4 taylor 公式 76 2.5 未定式极限 82 2.5.1 00型和 11型 82 2.5.2 其他未定式极限 84 2.6 函数性态的研究 87 2.6.1 函数的单调性 87 2.6.2 函数的极值 90 2.6.3 函数的凸性与渐近线 93 2.6.4 弧微分与曲线的曲率 96 2.7 思考与拓展 100 复习题 2 109 第 3 章 一元函数积分学及其应用 112 3.1 定积分的概念及性质 112 3.1.1 实例 112 3.1.2 定积分的定义 113 3.1.3 定积分的性质 116 3.2 不定积分与微积分基本定理 120 3.2.1 原函数与不定积分 120 3.2.2 微积分基本定理 123 3.3 不定积分的积分方法 127 3.3.1 换元积分法 127 3.3.2 分部积分法 129 3.3.3 四类特殊函数的不定积分 131 3.3.4 定积分的计算 137 3.4 广义积分 142 3.4.1 无限区间上的广义积分 142 3.4.2 有限区间上无界函数的广义积分 143 3.4.3 广义积分的敛散判定法 146 3.4.4 . 函数 1473.5 定积分的应用 149 3.5.1 微元法 149 3.5.2 几何上的应用 150 3.5.3 物理上的应用 155 3.5.4 积分不等式 158 3.6 思考与拓展 167 复习题 3 172 第 4 章 常微分方程 175 4.1 常微分方程的基本概念 175 4.1.1 实例 175 4.1.2 基本概念 176 4.2 一阶常微分方程 178 4.2.1 可分离变量方程 178 4.2.2 齐次方程 179 4.2.3 一阶线性微分方程 182 4.2.4 bernoulli 方程 184 4.3 高阶微分方程 186 4.3.1 可降阶的高阶常微分方程 186 4.3.2 n 阶线性常微分方程 188 4.3.3 euler 方程 190 4.4 二阶常系数非齐次常微分方程 192 4.4.1 二阶齐次常系数微分方程 192 4.4.2 f(x) = pm(x)e.x 型 193 4.4.3 f(x) = e.x(ps(x)cos!x + qt(x)sin!x) 型 194 4.5 微分方程应用 196 4.5.1 几何上的应用 197 4.5.2 物理上的应用 198 4.6 思考与拓展 201 复习题 4 203 第 5 章 向量代数与解析几何 206 5.1 向量代数 206 5.1.1 向量的概念 206 5.1.2 向量的线性运算 207 5.1.3 向量线性运算的坐标表示 208 5.1.4 向量的方向余弦与向量的投影 2095.2 向量的数量积、向量积与混合积 211 5.2.1 向量的数量积 211 5.2.2 向量的向量积 212 5.2.3 向量的混合积 213 5.3 空间曲面及其方程 214 5.3.1 曲面方程 214 5.3.2 二次曲面 217 5.4 空间曲线和向量函数 219 5.4.1 空间曲线及其方程 219 5.4.2 空间曲线在坐标面上的投影 220 5.4.3 向量函数 221 5.5 平面与直线 223 5.5.1 平面及其方程 223 5.5.2 空间直线及其方程 226 5.5.3 直线与平面的位置关系 227 5.6 思考与拓展 230 复习题 5 235 第 6 章 多元函数微分学及其应用 237 6.1 多元函数 237 6.1.1 区域 237 6.1.2 n 元函数及二元函数的极限 238 6.1.3 二元函数的连续性 242 6.2 偏导数与全微分 244 6.2.1 n 元函数的偏导数 244 6.2.2 二元函数偏导数与一元函数导数的差异 246 6.2.3 高阶偏导数 247 6.2.4 n 元函数的全微分 249 6.3 复合函数与隐函数求导法 254 6.3.1 复合函数求导法 254 6.3.2 隐函数的微分法 259 6.4 方向导数与梯度 262 6.4.1 方向导数 262 6.4.2 梯度 265 6.5 偏导数的应用 267 6.5.1 taylor 公式 2676.5.2 几何上的应用 269 6.5.3 二元函数的极值和*值 272 6.5.4 条件极值的 lagrange 乘数法 274 6.6 思考与拓展 278 复习题 6 280 第 7 章 多元函数积分学及其应用 283 7.1 n 重积分 283 7.1.1 n 重积分的定义 283 7.1.2 n 重积分的性质 284 7.1.3 二重积分与三重积分 285 7.2 重积分的计算 289 7.2.1 二重积分的计算 289 7.2.2 三重积分的计算 296 7.2.3 二重积分和三重积分的应用 300 7.3 曲线积分 305 7.3.1 对弧长的曲线积分 305 7.3.2 对坐标的曲线积分 309 7.4 green 公式及其应用 315 7.4.1 green 公式 315 7.4.2 曲线积分与积分路径无关的充分必要条件 319 7.5 曲面积分 325 7.5.1 对面积的曲面积分 325 7.5.2 对坐标的曲面积分 327 7.5.3 gauss 公式 331 7.5.4 stokes 公式 333 7.5.5 场论初步 335 7.5.6 hamilton 算子 337 7.6 思考与拓展 340 复习题 7 346 第 8 章 无穷级数 349 8.1 无穷级数的收敛性及其基本性质 349 8.1.1 问题的提出 349 8.1.2 无穷级数的基本概念 351 8.1.3 无穷级数的性质 354 8.2 级数收敛判别法 3568.2.1 正项级数收敛判别法 356 8.2.2 一般项级数收敛判别法 362 8.3 幂级数 366 8.3.1 函数项级数 366 8.3.2 幂级数及其收敛性 369 8.3.3 幂级数的运算 374 8.4 函数展开为幂级数 380 8.4.1 taylor 级数 380 8.4.2 函数展开为幂级数的应用 385 8.4.3 微分方程的幂级数解法 387 8.5 fourier 级数 390 8.5.1 三角函数系的正交性 390 8.5.2 函数展开成 fourier 级数 391 8.5.3 正弦级数与余弦级数 394 8.5.4 一般周期函数的 fourier 级数 395 8.6 思考与拓展 399 复习题 8 404 第 9 章 数学实践与数学建模初步 407 9.1 数学实践 407 9.1.1 函数与极限的应用实例 407 9.1.2 一元函数微积分的应用实例 412 9.1.3 n 元函数微积分的应用实例 419 9.1.4 无穷级数的应用举例 422 9.2 matlab 在高等数学中的应用 425 9.3 数学建模初步 429 9.3.1 基本知识 429 9.3.2 建模实例 431 9.4 简单的经济数学模型 436 9.4.1 边际成本与边际效益 436 9.4.2 效用函数 438 9.4.3 商品替代率 438 9.4.4 效用分析 439 参考文献 440 部分习题参考答案或提示 442 数学浅淡 470