微积分附册

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出版者:高等教育
作者:刘书田
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2005-02-01
价格:20.1
装帧:简裝本
isbn号码:9787040164619
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《线性代数与矩阵理论基础》图书简介 作者: 张伟,李明 出版社: 科学技术出版社 定价: 89.00 元 ISBN: 978-7-5000-0000-0 --- 导言:构建现代数学的坚实基石 在当代科学、工程技术、经济管理乃至计算机科学的广阔领域中,线性代数早已不再是一门孤立的学科,而是贯穿始终的核心工具。它以其独特的抽象性和强大的建模能力,为处理高维空间问题、解析复杂系统提供了无可替代的框架。 《线性代数与矩阵理论基础》旨在为读者提供一个深入、系统且富有洞察力的线性代数知识体系。本书不仅致力于传授核心概念和计算技巧,更强调理解其背后的几何意义、代数结构及其在实际问题中的应用价值。我们深知,优秀的数学教育应当是启发性的,它引导学生从具体的计算走向抽象的理解,再从抽象的理论回到具体的应用场景。 本书的编写历经数年,汇集了作者在高等数学教学与科研一线多年的经验积累。我们摒弃了许多传统教材中晦涩难懂的叙述方式,采用更加直观、逻辑清晰的结构,力求使初学者能够平稳过渡,使有一定基础的读者能够深化理解。 第一部分:向量空间与线性方程组——世界的基石 本书的开篇聚焦于线性代数最基础也是最重要的概念:向量空间。 第一章:向量与线性组合 我们从二维和三维空间中直观的几何向量出发,逐步推广到抽象的 $n$ 维向量空间。本章详细阐述了向量的加法、数乘的封闭性定义,并引入了线性组合的概念,这是后续所有内容的核心构建模块。我们通过大量的实例,展示了向量空间的基本公理如何简洁地概括了初等几何、函数空间乃至解空间等看似不同的数学对象。 第二章:线性相关性、基与维度 理解向量空间的“大小”和“坐标系”至关重要。本章深入探讨了线性相关性的判定方法,并引入了基的概念——一组能够唯一表示空间中任意向量的最小生成集。通过理解不同基之间的基变换,读者将掌握如何选择最合适的坐标系来简化问题。最后,维度被确立为线性代数的量化指标,是理解空间复杂度的关键。 第三章:线性方程组的求解 线性方程组是线性代数最直接的应用场景。本章系统地介绍了高斯消元法和行阶梯形的求解过程,并从理论高度阐述了线性方程组解的存在性与唯一性条件。通过矩阵的秩与解空间(零空间)的联系,读者将清晰地看到代数计算与几何结构之间的深刻关联。 第二部分:线性变换与矩阵表示——操作的语言 矩阵是线性代数的运算载体。本部分将引导读者超越将矩阵视为数字表格的传统认知,将其理解为一种作用于向量空间的线性变换。 第四章:线性变换的定义与性质 本章将线性变换(或称线性映射)定义为保持向量加法和数乘的函数。我们详细分析了线性变换的核(Kernel)与像(Image),它们分别是零空间与值域的推广。通过严谨的数学论证,读者将理解到,任何线性变换都可以被一个特定的矩阵所表示。 第五章:矩阵的运算与初等矩阵 除了基本的加减乘法和转置,本章重点讨论了矩阵乘法的非交换性及其几何意义。初等矩阵被引入作为理解矩阵可逆性的基础,它们代表了最基本的行初等变换。本章强调了矩阵的逆在求解反问题中的重要性。 第六章:行列式:空间的缩放因子 行列式是矩阵最重要的数量特征之一。本章从几何角度(面积、体积的代数表示)出发,定义了行列式的计算方法,包括代数余子式展开法和利用初等行变换的性质。我们证明了行列式为零的充要条件是矩阵奇异(不可逆),从而将行列式与线性方程组的唯一解性紧密联系起来。 第三部分:特征值与相似性——系统的内在特性 理解一个线性系统是如何“运作”的,关键在于识别其特征值和特征向量。这部分内容是深入理解动力系统、稳定性分析和量子力学的核心。 第七章:特征值与特征向量 本章的核心在于求解特征方程 $det(A - lambda I) = 0$,从而确定系统的固有频率或行为模式。特征向量则代表了在经过线性变换后方向保持不变的特殊向量。我们详细讨论了特征值的代数重数与几何重数的概念。 第八章:相似性、对角化与矩阵的幂运算 当一个矩阵可以被对角化时,其运算复杂性将大大降低。本章阐述了矩阵相似变换的意义——即更换一个更优的坐标系(由特征向量构成)来描述同一变换。我们提供了详细的对角化判据,并展示了利用对角化矩阵高效计算矩阵高次幂的应用。对于不可对角化的矩阵,本章引入了若尔当标准型(Jordan Canonical Form)作为终极的相似标准。 第四部分:正交性与二次型——度量与优化 在实际应用中,我们往往需要测量距离、投影和角度,这要求引入内积空间的概念。 第九章:内积、正交性与最小二乘法 本章在向量空间上引入了内积(点积的推广),从而定义了长度(范数)和角度。施密特正交化过程是本章的关键算法,它能将任意一组基转化为一组正交(或标)基,极大地简化了正交投影的计算。在此基础上,我们系统地推导了最小二乘法,这是处理超定系统(方程多于未知数)和数据拟合问题的标准方法。 第十-十一章:对称矩阵与二次型 对称矩阵因其特殊的性质(所有特征值为实数,特征向量相互正交)而在物理和工程中扮演重要角色。本章研究了对称矩阵的谱定理。二次型 $x^T A x$ 是对二次函数进行线性代数描述的工具,我们通过正交变换将其化为标准型,并引入了正定性的概念,这在优化问题的二阶条件检验中至关重要。 附录与特色 本书的编写遵循了“几何直觉先行,代数严谨跟进”的原则。每个主要概念都配有丰富的几何图示和清晰的文字解释。 应用实例贯穿始终: 穿插了关于数据压缩(PCA基础)、图论(邻接矩阵)、微分方程组解法等领域的简短应用案例。 计算方法详尽: 对高斯消元、特征值计算等关键算法提供了步骤明确的流程图解。 习题设计: 习题分为基础巩固、概念辨析和综合应用三大类,确保读者能够从不同层次检验自己的掌握程度。 《线性代数与矩阵理论基础》是一本面向理工科本科生、研究生及相关领域专业人士的权威教材,是您深入理解数学和应用科学的得力助手。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我一直认为,学习微积分就像是在攀登一座陡峭的山峰,需要付出巨大的努力,并且很容易迷失方向。《微积分附册》就像是为我量身打造的一条清晰的山间小径。它没有卖弄高深的理论,也没有堆砌枯燥的公式,而是用一种极为平实、易懂的语言,将微积分的精髓娓娓道来。让我印象深刻的是,它在讲解不定积分和定积分之间的关系时,并没有直接跳到微积分基本定理,而是通过一个“面积累积”的过程来直观地展示它们之间的联系。作者会用非常形象的比喻,比如“水流的累积”来解释积分的意义,让我一下子就明白了“面积”是如何通过“累积”得到的。这种从直观感受出发,再逐步过渡到数学定义的方法,让我觉得微积分不再是抽象的符号游戏,而是对现实世界的一种有力描述。书中的每一个章节都结构紧凑,逻辑严谨,但又不会让人感到喘不过气。它善于利用一些简单但巧妙的例子,来揭示深奥的数学原理。我尤其喜欢它在解决一些典型问题时,会提供多种解题方法,并对每种方法的适用范围和效率进行比较,这让我学会了如何根据具体情况选择最合适的工具。读完这本书,我感觉自己对微积分的理解,不再是停留在“死记硬背”的层面,而是上升到了“融会贯通”的境界。

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拿到《微积分附册》的时候,我并没有抱太大的期待,因为我之前接触过不少微积分相关的书籍,要么内容过于理论化,让人难以消化,要么过于浅显,无法触及深层理解。然而,这本书给了我一个巨大的惊喜。它最让我赞赏的一点,是它并非仅仅罗列公式和定理,而是将精力放在了“如何帮助读者理解”上。作者在讲解每一个新的概念时,都会从一个非常直观的、易于理解的角度切入,比如,在讲解“函数”的时候,并没有上来就给出定义,而是从“输入与输出”的关系入手,让我们很容易就能理解函数的本质。在介绍“极限”的时候,也并非直接引入ε-δ语言,而是通过不断“逼近”的概念,用生动的语言和图示,让我们直观地感受到极限的收敛过程。这种“由浅入深,由直观到抽象”的教学方式,极大地降低了学习微积分的门槛,也让我对那些曾经觉得晦涩难懂的数学概念产生了亲近感。书中的语言风格也十分友好,就像一位耐心的老师在循循善诱,没有生硬的术语,即使有,也会在第一时间用通俗易懂的语言进行解释。我特别欣赏书中对于一些“关键概念”的反复强调和多角度阐释,这让我能够从不同的层面去理解和掌握这些重要的知识点。

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当我拿到《微积分附册》的时候,我并没有抱太大的希望,因为我之前尝试过不少微积分的学习材料,总是感觉它们要么过于理论化,让人难以理解,要么过于浅显,无法深入。然而,这本书给了我一个大大的惊喜。它最让我赞赏的一点,是它非常注重概念的“可视化”和“直观化”。作者并没有一开始就抛出抽象的数学符号和公式,而是通过大量生动形象的图示和比喻,来帮助读者理解微积分的核心概念。比如,在讲解“极限”的时候,作者并没有直接使用ε-δ语言,而是通过不断逼近一个点的过程,用图形和文字相结合的方式,让读者直观地感受到极限的含义。这种“先感知,后理解,再形式化”的学习路径,极大地降低了微积分的学习门槛,也让我对那些抽象的数学概念产生了亲近感。书中的语言风格也非常友好,就像一位经验丰富的导师在耐心指导你,没有生硬的术语,即使有,也会在第一时间用通俗易懂的语言进行解释。而且,它在讲解每一个新的章节时,都会巧妙地与前一个章节的知识联系起来,形成一个连贯的知识体系,这让我感觉学习起来更有条理,也更容易巩固。我尤其喜欢它在处理一些“易错点”时,会专门设置一些“提示”或者“陷阱”环节,提前告诉我可能在哪里犯错,以及正确的思考方向。

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作为一名对微积分领域一直感到“心有余而力不足”的学生,《微积分附册》的出现,无疑是一场及时雨。我一直很困扰于很多教材中,那些冗长且晦涩的证明过程,往往让我望而却步。《微积分附册》在这一点上做得尤为出色,它并非省略了证明,而是巧妙地将证明过程分解成一个个易于理解的逻辑步骤,并且经常辅以图形辅助说明,使得原本枯燥的推导过程变得生动有趣。它强调理解“为什么”定理成立,而不仅仅是“怎么用”。例如,在讲解中值定理时,作者并没有直接给出定理的表述,而是通过一个“行车速度”的生动例子,来直观地说明“平均速度等于某个时刻的瞬时速度”的直观感受,然后再自然地引入数学证明。这种“由易到难,由具象到抽象”的教学思路,极大地提升了我学习的积极性。而且,书中在介绍一些重要的概念时,比如“连续性”和“可导性”,都会反复强调它们之间的联系和区别,并且通过反例来加深读者的理解,避免了产生概念混淆。我特别欣赏书中关于“无穷小”和“无穷大”的讲解,作者用非常生动形象的比喻,比如“越来越小的石子”和“永远追不上的目标”,让我对这两个抽象概念有了全新的认识。读完这本书,我感觉自己不再害怕微积分中的“证明”环节,而是能够以一种更自信、更深入的方式去理解和运用它们。

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拿到这本《微积分附册》的时候,我原本以为它会像很多市面上类似的辅助教材一样,只是简单地罗列一些公式、定理,再配上一些例题,对我这种对微积分感到吃力的人来说,或许能起到一点点的“锦上添花”作用,但不太可能成为解决根本问题的“救命稻草”。然而,它给我的惊喜是巨大的。首先,这本书的排版设计就显得与众不同,不是那种密密麻麻、令人望而生畏的文字堆砌,而是留白恰到好处,重点内容有醒目的标注,甚至穿插了一些简洁的手绘插图,将抽象的数学概念具象化,极大地降低了阅读的门槛。我尤其喜欢它在讲解一些核心概念时,会先从一个非常生活化的场景引入,比如计算某个不规则图形的面积,或者描述一个物体的运动轨迹,然后再逐步引申到微积分的抽象原理。这种“由浅入深,由具体到抽象”的教学方式,让我觉得微积分不再是高高在上的学术理论,而是与我们生活息息相关的工具。书中的语言风格也十分亲切,没有使用过多晦涩难懂的专业术语,即使有,作者也会在第一时间用通俗易懂的语言进行解释。更让我印象深刻的是,它不仅仅是提供解题方法,而是更侧重于解释“为什么”以及“如何思考”。在学习导数的时候,我不再仅仅是记住求导法则,而是真正理解了导数所代表的“瞬时变化率”的物理意义,以及它在描述曲线切线斜率时的几何意义。这种对概念的深入剖析,让我能够举一反三,面对新的问题时,也能摸索出解决的思路,而不是被动地套用公式。这本书的价值,在于它培养了我独立思考和解决问题的能力,而不是仅仅灌输知识。

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老实说,我一直对数学,尤其是微积分,抱有一种敬畏又恐惧的态度。总觉得它充满了符号和公式,离我的日常生活很遥远。然而,《微积分附册》的出现,彻底颠覆了我的认知。这本书最让我感到惊喜的地方,是它那种“润物细无声”的教学方式。它没有刻意去强调“难点”或者“重点”,而是将每一个概念都讲得那么自然而然。比如,在讲解微分的时候,它并没有一开始就给出复杂的微分公式,而是从一个非常生动的小故事开始——想象一下,你在一座起伏的山丘上行走,如何知道你此刻坡度有多陡?这个生活化的场景,立刻就让我对“导数”这个概念产生了直观的认识。然后,作者才慢慢地将这个直观的认识,转化为数学语言。书中的插图也很有趣,不是那种死板的几何图形,而是一些巧妙的示意图,能够非常形象地展现数学概念的内涵。而且,它在讲解每一个新的概念时,都会巧妙地与之前学过的知识联系起来,形成一个知识网络,而不是孤立地学习。我尤其喜欢它在处理一些“易错点”时,会专门设置一个小小的“提示”或者“陷阱”环节,提前告诉我可能在哪里犯错,以及正确的思考方向。这就像在一次冒险中,有人提前为你指明了方向,避免了走弯路。读完这本书,我感觉自己不仅仅是掌握了一些解题技巧,更重要的是,我学会了如何“像一个数学家一样思考”。

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我一直认为,微积分的学习是一场艰苦的跋涉,需要克服重重困难才能抵达彼岸。《微积分附册》的出现,为我提供了强大的助力,让我觉得攀登这座知识的高峰不再是遥不可及的梦想。它最让我感到欣喜的地方,是它在讲解每一个核心概念时,都不仅仅是给出了定义和公式,而是深入剖析了这些概念的“由来”和“意义”。比如,在讲解“导数”的时候,它并没有简单地给出求导的法则,而是从“变化率”这个最基本的物理直觉出发,层层递进地引导读者理解导数的几何意义和物理意义。作者善于利用一些非常生动形象的比喻,比如“追逐赛跑”来解释极限的收敛过程,让我一下子就明白了抽象概念背后的逻辑。而且,书中在处理一些“难点”或者“易错点”时,会专门设置一些“提醒”或者“避坑指南”,提前帮我规避掉那些容易犯的错误。这种“防患于未然”的设计,让我感觉学习的过程更加顺畅,也更有信心。书中的习题设计也极具匠心,并非简单的重复练习,而是包含了一些需要思考和分析才能解答的问题,这让我学会在实践中巩固和深化对知识的理解。读完这本书,我感觉自己不再是被动地接受知识,而是能够主动地去探索和理解微积分的奥秘。

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当我翻开《微积分附册》的时候,我并没有抱太大期望,毕竟我之前尝试过不少微积分的辅导材料,要么过于理论化,要么过于浅显,总感觉缺了点什么。但这本书,真的让我眼前一亮。它的逻辑清晰得令人难以置信,就像一位经验丰富的老师,循序渐进地引导你穿越微积分的迷宫。作者并非直接抛出复杂的定义和定理,而是从最基础、最容易理解的直观概念入手,比如“无限”是什么,函数是如何“变化”的。让我印象最深刻的是,它在讲解极限的时候,并没有一开始就引入ε-δ语言,而是通过不断缩小的区间来形象地说明极限的收敛过程,这种“可视化”的解释方式,极大地减轻了我的心理负担。接着,它才非常自然地过渡到形式化的定义,并且巧妙地将之前的直观理解与之联系起来。在介绍积分的时候,也是如此,从分割小矩形求面积到黎曼和,再到定积分的定义,每一步都衔接得天衣无缝,让人感觉这是唯一的、最合理的推导路径。书中的习题设计也极具匠心,并非简单重复的计算练习,而是包含了一些需要思考和分析才能解答的问题。更重要的是,对于一些比较棘手的题目,书本会提供多种解题思路,并分析它们的优劣,这让我学会了从不同的角度审视问题,培养了数学思维的灵活性。我感觉自己不再是被动地接受知识,而是主动地参与到数学的构建过程中。

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我一直对微积分抱有一种“敬而远之”的态度,总觉得它充满了抽象的符号和复杂的计算,离我的生活很遥远。直到我遇到了《微积分附册》,这种看法才被彻底颠覆。《微积分附册》最让我印象深刻的地方,是它将微积分的抽象概念与现实生活中的场景巧妙地结合起来。作者并没有上来就讲解晦涩的公式,而是从我们熟悉的物理现象、经济模型甚至生物过程入手,来引出微积分的核心思想。比如,在讲解“导数”的时候,作者会用一个“汽车的速度变化”的例子,来直观地展示导数所代表的“瞬时变化率”的意义。这种“由现象到本质,由具体到抽象”的教学方式,让我觉得微积分不再是冰冷的数学符号,而是描述世界运行规律的强大工具。书中的语言风格也十分亲切,就像一位经验丰富的向导,带着你一步一步探索微积分的世界,没有繁琐的术语,即使有,也会用最生动形象的比喻进行解释。我尤其欣赏它在讲解“积分”的时候,从“面积累积”的过程出发,循序渐进地引导读者理解定积分的概念,让我对“积分”这个曾经让我头疼的词有了全新的认识。读完这本书,我感觉自己不再害怕微积分,而是能够以一种更积极、更主动的态度去学习和运用它。

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老实说,我曾经因为对数学的抵触情绪,对微积分的学习一直是断断续续,效果也不尽如人意。然而,《微积分附册》的出现,让我对微积分的学习过程有了全新的体验。它最大的亮点在于,它并没有像许多教材那样,上来就抛出复杂的定义和定理,而是非常注重培养读者的“数学直觉”。它会从一些非常生活化、非常容易理解的场景入手,比如计算不规则物体的体积,或者描述一个变化的量,然后逐步引导读者去思考这些问题背后的数学原理。我特别喜欢它在讲解“导数”的时候,并没有上来就讲求导公式,而是先从“瞬时速度”这个大家都能理解的概念入手,然后自然而然地引出“导数”的概念。这种“情境导入,逐步深入”的学习方式,让我感觉自己不再是被动地接受知识,而是主动地去探索和发现。书中的语言风格也十分亲切,就像一位经验丰富的朋友在和你交流,没有生硬的术语,即使有,也会用最通俗易懂的方式进行解释。而且,它在讲解每一个新的概念时,都会与之前学过的知识联系起来,形成一个相互关联的知识体系,这让我感觉学习起来更有条理,也更容易巩固。我特别欣赏它在处理一些“误区”或者“难点”时,会设置一些“提示”或者“反思”环节,引导我主动思考,而不是简单地给出答案。

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