高等数学(一)自学辅导//全国高等教育自学考试

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具体描述

大学数学核心概念精讲与习题解析 本书特色与内容涵盖 本辅导资料致力于为高等数学学习者提供一个全面、深入且实用的学习工具,旨在帮助读者高效掌握微积分的核心理论与应用技巧。全书结构严谨,内容覆盖面广,特别注重基础概念的澄清与解题能力的培养。 第一部分:函数、极限与连续性 本部分是高等数学的基石,详细阐述了函数的基本性质、极限的严谨定义及其计算方法。 函数概念的深化理解: 探讨了函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等核心特征,并通过丰富的实例分析了反函数与复合函数的操作。特别对初等函数(幂函数、指数函数、对数函数、三角函数及其反函数)的图像与性质进行了细致的描绘与对比,强调了函数性质在解决实际问题中的重要性。 极限理论的构建: 从直观理解出发,逐步引入 $epsilon-delta$ 语言,严格定义了数列极限与函数极限。对极限的四则运算、极限存在性定理(如夹逼定理、单调有界定理)进行了详尽的推导和应用示范。着重讲解了无穷小与无穷大概念及其比较,以及利用等价无穷小进行极限快速求解的技巧。 连续性分析: 详细讨论了函数在一点的连续性定义、左右连续性,以及区间上连续性的内涵。系统梳理了闭区间上连续函数的基本性质,特别是介值定理(Intermediate Value Theorem) 和最值定理(Extreme Value Theorem) 的几何意义和数学应用。通过对间断点分类(第一类可去间断点、跳跃间断点;第二类振荡、无穷大间断点)的深入分析,帮助读者准确判断函数行为。 第二部分:导数与微分 本部分是研究函数变化率的关键所在,是微积分应用价值的集中体现。 导数的概念与几何意义: 从切线斜率的直观概念出发,精确定义了导数,并推导了导数的四则运算法则和复合函数求导的链式法则。对基本初等函数的导数公式进行了系统梳理。 微分学的核心工具——高阶导数与隐函数求导: 详细讲解了二阶及以上高阶导数的计算方法,并重点介绍了对数求导法和参数方程的求导法则。隐函数和反函数求导是本节的难点,本书通过大量实例展示了如何通过隐式微分来求解导数,避免了显式表达的困难。 微分的概念与应用: 定义了函数的微分,并阐述了微分与导数之间的关系。着重介绍了利用微分进行近似计算(线性近似)的方法及其误差分析,为工程和物理中的小量近似提供了理论基础。 第三部分:导数的应用 本部分将理论知识转化为解决实际问题的能力,是高等数学学习中应用性最强的部分。 函数的性态分析: 运用一阶导数($f'(x)$)来确定函数的单调区间和极值点(局部最大值与最小值)。通过费马定理和罗尔定理引出拉格朗日中值定理(均值定理),并深入剖析了柯西中值定理。 利用二阶导数判别极值: 详细讲解了如何利用二阶导数判断极值的凹凸性(拐点与曲率变化)。分析了函数的凹凸性、拐点的判别标准,并借助这些工具完整地描绘出函数图像(包括渐近线的确定)。 实际优化问题求解: 提供了解决最大值、最小值问题的标准步骤,涵盖了在给定约束条件下求最优解的经典应用,如工程设计中的材料最省、利润最大化等实际场景。 第四部分:不定积分与定积分 本部分是微积分的核心计算部分,涉及对函数进行“求和”的逆运算。 不定积分的计算方法: 系统介绍了不定积分的性质和基本积分公式。重点阐述了三大核心积分技巧: 1. 第一类换元法(凑微分法): 强调观察被积函数中复合函数的结构和链式法则的逆向应用。 2. 第二类换元法: 针对三角函数、根式等特殊形式,指导读者选择恰当的代换,如三角代换、指数代换等。 3. 分部积分法: 详细总结了选择 $u$ 和 $dv$ 的经验法则(LIATE原则),并通过多项式、指数、三角函数的循环积分给出高级应用实例。 定积分的概念与计算: 从黎曼和的定义出发,严格定义了定积分。重点讲解牛顿-莱布尼茨公式(微积分基本定理) 的应用,这是连接导数和积分的桥梁。 定积分的几何应用: 详细展示了定积分在计算平面图形的面积、旋转体的体积、曲线的弧长以及物理学中功、质心、转动惯量等问题中的应用。特别对由参数方程或极坐标定义的曲线的面积和弧长计算进行了专门的讲解。 第五部分:微积分的推广与进阶 本部分将积分的概念推广到更广阔的范围,并引入更高级的分析工具。 反常积分(广义积分): 讨论了积分区间为无穷大或被积函数在区间内有无穷间断点的情况。系统性地介绍了判断反常积分收敛性的判别法(如比较判别法),这对于概率论和工程分析至关重要。 微积分在级数理论中的基础: 虽然本书不深入讨论无穷级数,但会铺垫微积分与级数的关系,为后续学习傅里叶级数或泰勒级数打下坚实的积分基础。 学习建议 本书强调“理解在先,计算在后”。学习者应将定理的几何意义与代数表达式紧密结合,并通过大量的习题训练,将公式和方法内化为解题的直觉反应。对于每一个新的积分方法,务必掌握其适用范围和背后的原理推导。

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目录信息

读后感

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用户评价

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我曾经一度认为,高等数学就是一堆冷冰冰的数字和公式,与我的生活毫无关联,学习起来也异常痛苦。但这本书的出现,彻底颠覆了我的认知。它就像一位善于沟通的向导,用我能理解的语言,将那些看似高深莫测的数学概念一一展现在我面前。我特别喜欢它在讲解“微分”和“积分”时,所使用的那些类比。比如,它会把“微分”比作“瞬间的改变”,把“积分”比作“累积的总量”,这些形象的比喻,让我瞬间就明白了这些概念的核心思想,而不是仅仅停留在对公式的记忆上。而且,这本书在引导读者思考问题时,也做得非常到位。它不仅仅是给出答案,更重要的是,它会引导你去思考“为什么会是这样”,让你主动去探索知识背后的逻辑。我记得在学习“泰勒展开”时,教材上可能就是给出一个公式,然后让你去计算。但这本书,它会先解释“为什么我们需要泰勒展开”,它能帮助我们把复杂的函数近似成简单的多项式,从而方便我们进行计算和分析。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,让我对数学的学习充满了好奇心和成就感。书后的练习题设计也非常人性化,难度适中,而且覆盖面广,做完一套下来,感觉自己对知识的掌握程度又上了一个台阶。

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这本书就像是一场精心策划的“数学解密游戏”,让我乐在其中,并且收获颇丰。我一直觉得高等数学是“高冷”的代名词,那些符号和公式对我来说就像是天书。然而,这本书却用一种非常巧妙的方式,把我带进了数学的世界。它没有一开始就用枯燥的理论轰炸我,而是先从一些有趣的数学现象或者实际应用场景入手,让我感受到数学的魅力和实用性。比如,在讲解“积分”时,它会用一个生动的例子,比如计算一个不规则形状的湖泊面积,然后引出微积分的概念,让我觉得“哇,原来数学可以解决这些问题!”。书中的讲解方式也是我非常喜欢的,它不是那种枯燥的“填鸭式”教学,而是更像一种“循循善诱”的引导。每一个概念的提出,都有充分的铺垫和解释,并且会提供大量的例题,从易到难,让我能够一步一步地掌握。我尤其欣赏它在讲解“多元函数”的部分,很多教材上会直接给出定义和定理,但这本书里,它会先从我们熟悉的“二维平面”推广到“三维空间”,再到更高维度的空间,用可视化的方式让我理解那些抽象的概念。而且,书里的习题设计也很有层次感,做完一道题,不仅能巩固当下的知识点,还能让我对前面学过的内容有更深的理解。它让我觉得,学习数学不再是一件痛苦的事情,而是一场充满惊喜的探索之旅。

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这本书给我最大的感受就是“通透”。我之前接触过一些数学类书籍,有些讲得太过于专业,初学者根本看不懂;有些又讲得太过于浅显,感觉学不到什么有用的东西。但这本书,却恰好找到了一个非常好的平衡点。它在讲解每一个知识点时,都能够做到既有深度,又不失严谨,同时还非常注重知识的易懂性。我特别欣赏它在讲解“向量”和“空间几何”的部分,它能够非常清晰地阐述向量的加减法、点乘、叉乘等运算的几何意义,并且用大量的图形来辅助说明,让我能够直观地理解这些概念。再比如,在讲解“曲率”和“法线”时,它也不是简单地给出公式,而是会先解释这些概念在实际生活中有什么意义,比如曲率描述了曲线的弯曲程度,法线则与物体的受力方向有关。这种“理论联系实际”的讲解方式,让我觉得学习数学不再是孤立的知识堆砌,而是与现实世界紧密相连。而且,书里的逻辑结构也非常清晰,每一章的内容都衔接得非常自然,让我能够顺畅地阅读和理解。做完书后的练习题,我感觉自己不仅掌握了高等数学的知识,更是培养了一种严谨的数学思维方式。

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这本书对于我这样希望系统性掌握高等数学知识的自学者来说,无疑是一份珍贵的宝藏。我之前尝试过直接啃原版教材,但很多时候都会被那些晦涩的数学语言和跳跃性的逻辑弄得晕头转向,感觉自己像是在大海里漂泊,找不到方向。这本书的出现,就像在我面前铺就了一条清晰的路线图。它不仅梳理了高等数学的知识体系,更重要的是,它在讲解每一个知识点时,都力求做到“知其然,更知其所以然”。我特别喜欢它在讲解“求导法则”的部分,它不是简单地罗列公式,而是会从“函数增量比”的极限出发,一步一步推导出加法法则、乘法法则、除法法则,甚至链式法则,并且在推导过程中,会反复强调“极限”这个核心概念,让我明白这些法则并非凭空出现,而是基于严谨的数学逻辑。再比如,在讲解“微分中值定理”的时候,它不仅给出了罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理的表述,更重要的是,它会用几何图形来解释这些定理的意义,比如函数图像上切线的斜率等于某一点上切线的斜率,这种直观的解释,大大降低了理解的难度。书后的习题也设计得非常用心,从最简单的基本运算,到一些需要综合运用多个知识点的复杂题目,难度梯度明显,让我能够循序渐进地提升自己的解题能力。做完这些题目,我感觉自己对高数的理解不再是碎片化的,而是形成了一个完整而扎实的知识体系。

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这本书最大的价值在于,它帮助我打通了高等数学的“任督二脉”。我之前学习高等数学,总感觉自己像是在一个迷宫里打转,很多概念都似懂非懂,做题时也常常感到力不从心。这本书的出现,就像一位经验丰富的向导,为我指明了方向。它不仅仅是机械地讲解知识点,更重要的是,它在讲解每一个概念时,都会挖掘其背后的思想和逻辑。我记得在学习“线性代数”部分时,教材上可能会直接给出矩阵的定义和运算规则,但这本书,它会先从“方程组”出发,引出矩阵的概念,让我明白矩阵的出现是为了更有效地表示和解决线性方程组问题。这种“溯本追源”的讲解方式,让我对知识的理解更加深刻。再比如,在讲解“特征值”和“特征向量”时,它不会直接给出复杂的计算方法,而是会先解释它们在描述线性变换的“不变方向”和“伸缩因子”方面的意义,让我明白这些抽象的概念究竟有什么用。而且,书里的习题设计也非常有特点,它不仅仅是简单的计算题,还包含了很多需要分析和推理的题目,这极大地锻炼了我的解题能力。读了这本书,我感觉自己对高等数学的畏惧感大大降低,取而代之的是一种探索和学习的乐趣。

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这本书就像是把我从一片混沌的数学海洋中拉了出来,让我看到了清晰的航向。当初抱着试试看的心态入手,没想到它居然如此深入浅出,将那些原本令我望而生畏的概念一一拆解,就像一位耐心十足的导师,一步一步引导我理解。尤其是微积分部分,很多时候我会在教材上卡壳,感觉那些公式和定理像是天书,但翻开这本书,它总能提供一个全新的视角,用我能理解的语言和生动的例子来解释,比如那个导数的几何意义,教材上总是讲得干巴巴的,但这本书用坡度、瞬时速度这些类比,瞬间就让我茅塞顿开。再比如积分,定积分的几何意义,我之前总觉得它只是一个公式,但这本书通过求不规则图形面积的例子,让我真正理解了“分割再逼近”的思想,那种豁然开朗的感觉,真的难以言喻。而且,它不仅仅是讲解理论,更重要的是它提供的练习题,每一道题都精心设计,从基础的计算到复杂一些的应用,难度循序渐进,做完一套下来,感觉自己对知识的掌握程度又提升了一个台阶。有时候甚至会觉得,这本书比我课堂上的某些老师讲得还要透彻,因为它真的站在了初学者的角度,去思考我们可能遇到的困惑,并提前准备好了解决方案。那些难懂的证明过程,它都会给出详细的推导步骤,并标注出关键的逻辑跳跃点,让你不会迷失在繁复的符号中。我真心觉得,这本书是自学高等数学的一大利器,它让枯燥的数学学习变得充满了探索的乐趣,让我从被动接受知识,变成了主动去理解和运用知识。

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这本辅导书的讲解风格,可以说是非常“接地气”了。我一直认为,好的学习材料不应该只停留在理论层面,更应该能够真正触及到学习者的痛点。这本书就做到了这一点。我发现,它在讲解很多概念的时候,都会刻意地去规避那些过于抽象和晦涩的表述,而是选择用一些更直观、更易于理解的语言来解释。比如,在解释“函数极限”的时候,教材上可能会用“ε-δ”语言来定义,这对于初学者来说往往是难以理解的。但这本书,会用“无限逼近”这样的表述,再结合一些生活中的例子,比如“永远吃不到但却无限接近目标”的情境,来帮助读者建立起对极限的直观感受。更重要的是,它非常注重知识点的“关联性”。它不会孤立地讲解每一个知识点,而是会反复强调不同知识点之间的联系,比如,它会在讲解“导数”时,回顾“极限”的概念,在讲解“积分”时,又会和“导数”联系起来,让我明白高等数学是一个相互关联的整体,而不是一堆孤立的公式和定理。书后的习题也做得非常出色,每一道题都经过精心筛选,既能考察到基本运算能力,又能引导读者去思考更深层次的问题。做完这些题目,我感觉自己对高等数学的掌握不仅仅是“知道”,更是“理解”和“会用”。

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不得不说,这本书在数学思维的培养上,给了我极大的启发。我之前学习数学,总是习惯于记住公式,套用公式,但很少去思考公式背后的原理和思想。这本书则彻底改变了我的学习方式。它在讲解每一个概念时,都会先从“问题”出发,比如,在讲解“级数”时,它不会直接抛出级数的定义,而是先提出“无穷多项相加会得到什么结果”这样的问题,然后引导读者去思考。这种“问题导向”的学习方式,让我对知识的获取充满了主动性。更让我印象深刻的是,它在讲解一些证明题时,会给出多种解题思路,并分析不同思路的优劣,让我明白,数学解题并非只有一条固定的路径,而是充满了探索和创新的可能。比如,在证明某个不等式时,它可能会提供一种代数方法,一种几何方法,甚至是一种函数方法,让我看到数学的魅力在于它的多样性和灵活性。此外,书里还经常穿插一些数学史的小故事,或者是一些数学家是如何思考问题的案例,这些内容不仅增添了学习的趣味性,更重要的是,它们让我体会到,数学的发展并非一蹴而就,而是无数先辈们智慧的结晶。读了这本书,我感觉自己不再是被动地学习知识,而是真正地在“学习如何学习数学”,如何用一种更深刻、更灵活的方式去理解和应用它。

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我不得不说,这本书的编排思路简直是为我这种“拖延症晚期”患者量身定制的。一开始,我只是抱着了解一下的态度去买的,想着先随便翻翻,看看大概内容。结果,它就像一个有魔力的指南针,把我牢牢地吸住了。书的开篇部分,并没有上来就讲什么复杂的定理,而是先介绍了一下高等数学在各个领域的应用,从物理学、工程学到经济学、计算机科学,那些案例都非常有吸引力,让我意识到,学习高等数学真的不是一件“无用功”。这种“先有兴趣,再学知识”的模式,让我一下子就有了学习的动力。接着,它在讲解每一个概念的时候,都非常注意循序渐进,从最基础的定义开始,逐步深入,并不断地穿插一些思考题,引导我去主动思考,而不是被动接受。我记得在学习“连续性”的时候,教材上可能就是简单几句话带过,但这本书里,它会花大量篇幅去分析“间断点”的几种类型,并给出具体的函数例子,甚至还会分析在实际问题中,为什么会出现这样的“间断”。这种细致入微的讲解,让我对概念的理解不再停留在表面,而是真正理解了它的内涵。另外,书里的很多插图和图表都非常有帮助,它们将抽象的数学概念具象化,比如函数图像的变换,或者积分在面积计算中的应用,一幅图就能抵过千言万语。我甚至觉得,这本书不仅仅是一本辅导书,它更像是一位循循善诱的良师益友,在我迷茫时指点迷津,在我懈怠时激励前行。

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这本书的出现,简直是我备考过程中的一道曙光。老实说,我之前对高等数学一直有种莫名的恐惧,总觉得那些函数、数列、极限之类的东西离我的生活太遥远,学习起来也特别吃力。教材上的内容总是让人感觉有些高高在上,而我作为一个普通自学者,缺乏系统的引导,常常会陷入自我怀疑。但当我拿到这本书,翻开第一页,那种感觉就不一样了。它没有直接抛出艰深的理论,而是从一些生活中的现象入手,比如物体运动的速度变化,或者是某个商品价格的不断逼近某个值,用这些贴近生活的例子来引出导数和极限的概念。我当时就觉得,原来数学也不是那么高冷,它其实隐藏在我们身边。书里对每一个公式的推导都异常详尽,不是那种一笔带过的“显而易见”,而是会把每一步的逻辑都讲清楚,告诉你为什么会这样,而不是仅仅告诉你“答案是这个”。尤其是对于一些抽象的概念,比如“ε-δ”语言定义极限,教材上写出来的时候我总是头晕眼花,但这本书里用了一个生动形象的比喻,就像是设定了一个“容忍范围”,不管你在这个范围内如何变化,最终总会逼近那个目标。这种讲解方式,真的让我的大脑不再“宕机”。而且,书后的习题设计非常巧妙,我发现很多题目都是对教材上某些知识点的不同角度的考察,做完一套练习,我不仅巩固了知识,还加深了对知识融会贯通的理解。它让我明白,数学学习不是死记硬背,而是理解背后的逻辑和思想。

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