Precalculus

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出版者:Wadsworth Publishing Company
作者:James Defranza
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1999-06
价格:USD 29.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780534345839
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • 预微积分
  • 高等数学
  • 函数
  • 三角函数
  • 代数
  • 解析几何
  • 指数与对数
  • 数列与级数
  • 极限
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具体描述

探索宇宙的奥秘:《高等代数与现代物理》 内容简介 本书旨在为读者构建一座坚实的数学与物理知识桥梁,深入剖析高等代数的核心概念如何渗透并重塑现代物理学的基本框架。不同于传统的以特定计算技巧为导向的教材,我们着重于概念的内在逻辑、抽象结构的几何意义,以及它们在描述真实世界现象时的强大威力。本书的构建哲学是:数学不是工具,而是理解自然规律的语言本身。 第一部分:线性代数的基石与向量空间的几何诠释 本部分从最基础的线性方程组的解空间出发,系统地引入向量空间、子空间、线性无关性、基和维数的概念。我们不仅仅关注如何计算坐标变换,更深入探讨这些抽象结构如何具体化为物理实体。 向量空间与内积空间: 讨论有限维和无限维向量空间的区别与联系。重点剖析内积的概念,如何定义长度、角度和正交性。在物理学背景下,这直接关联到量子力学中的态矢量空间(希尔伯特空间)的结构。 线性变换与矩阵表示: 探讨线性变换的本质,即保持向量加法和标量乘法结构的操作。我们将详细分析矩阵作为线性变换在特定基下的表示,并引入相似变换的概念。理解相似变换的意义在于,无论我们选择何种坐标系,物理定律本身(即变换的本质)保持不变,这在狭义相对论的洛伦兹变换中得到了完美的体现。 行列式与几何意义: 行列式的计算固然重要,但更关键的是其几何解释——它度量了线性变换对体积(或面积)的缩放因子。我们将利用行列式的符号来理解定向性,这在微分几何和拓扑学的基础中至关重要。 第二部分:特征值问题与动力学系统的稳定性分析 特征值和特征向量是连接代数结构与物理动态的核心桥梁。本部分将详尽阐述如何求解特征值问题,并将其应用于分析系统的稳定性和演化趋势。 特征分解与对角化: 详细讨论可对角化的条件。在物理系统中,例如简谐振子串或耦合电路中,对角化意味着找到系统的“自然模式”或“本征模式”。沿着这些模式,系统不再是复杂的耦合运动,而是可以被视为若干独立简单振子的叠加。 矩阵函数与微分方程的解法: 引入矩阵指数 $e^A$ 的概念,这是求解常系数线性微分方程组 $frac{dmathbf{x}}{dt} = Amathbf{x}$ 的标准方法。这直接应用于描述电路中的电流变化、简谐振动的演化,乃至更复杂的经典力学系统的时间演化。 谱理论的初步接触: 对于对称矩阵(在物理中对应于厄米算符),其特征值是实数,特征向量是相互正交的。我们将初步介绍谱定理,这为理解量子力学中可观测量的取值范围(即本征值)奠定了坚实的数学基础。 第三部分:多重线性代数与张量分析 本部分将读者从简单的向量和矩阵提升到更高阶的结构——张量。张量是描述物理量在坐标变换下如何变化的数学对象,是现代物理学的核心语言。 张量的定义与变换律: 区分张量(如应力、应变、电磁场)与普通向量和矩阵。我们严格定义了协变张量和反变张量的变换规则,强调张量是物理实在的体现,而不是坐标系的产物。 张量积与缩并: 讨论如何通过张量积组合低阶张量以构造高阶张量,以及通过缩并(对一个上指标和一个下指标求和)来降低张量的阶数。这些操作在构建更复杂的物理模型中具有不可替代的作用。 度规张量与微分几何的萌芽: 引入度规张量 $g_{mu u}$ 在描述弯曲时空中的距离和角度时的核心作用。虽然本书不深入广义相对论的黎曼几何,但通过度规张量,读者可以直观地理解为什么在弯曲空间中,欧几里得几何不再适用,以及如何利用张量分析来定义“测地线”。 第四部分:傅里叶分析与无穷维空间的投影 我们将视野扩展到无穷维空间,特别是函数空间,这直接导向傅里叶分析和算子理论。 函数空间作为向量空间: 将满足特定条件的函数集合视为一个无限维的内积空间(例如 $L^2$ 空间),其中函数的“点积”由积分定义。 傅里叶级数与正交基: 探讨三角函数集合 ${sin(nx), cos(nx)}$ 如何构成函数空间的一组正交基。傅里叶分析的本质,就是将任意复杂的信号(如物理波形)投影到这组基上,以确定其各个频率成分的“含量”。这直接应用于波动方程和热传导方程的求解。 线性算子在函数空间中的作用: 将微分算子(如 $frac{d}{dx}$ 或拉普拉斯算子 $ abla^2$)视为作用在函数空间上的线性算子。分析这些算子的谱性质,将物理问题转化为纯粹的代数特征值问题。 学习目标 完成本书的学习后,读者将不仅掌握高等代数的核心计算技能,更重要的是,能够以一种结构化、抽象化的眼光去看待物理现象。您将能够识别出不同物理理论背后共通的数学骨架——无论是电磁学中的张量形式、晶体中的晶格振动,还是量子力学中的态演化,都将清晰地映射到向量空间、特征分解和张量分析的框架之中。本书的目标是培养一种代数直觉,使您能够预见和构建更深层次的物理模型。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我的数学学习之旅,总是伴随着一种“似懂非懂”的尴尬。尤其是进入到高等数学的门槛,那些抽象的符号和复杂的运算,常常让我感到力不从心。所以,当我拿起这本《Precalculus》时,内心是怀揣着一丝忐忑,但也夹杂着一股迫切想要突破的决心。这本书的外观设计,摒弃了那些花哨的元素,取而代之的是一种沉稳、内敛的气质。封面的配色,是一种深邃的靛蓝色,配上白色的字体,显得既专业又不失美感。翻开书,首先吸引我目光的是作者在序言中提到的“以探究式学习为导向”的理念。这让我眼前一亮,因为我一直认为,被动地接受知识不如主动地去探索和发现。作者承诺,这本书将不仅仅是知识的堆砌,更会鼓励读者去思考“为什么”,去质疑“是什么”,从而真正内化知识,而不是死记硬背。这种理念的引入,让我对接下来的学习充满了信心。我尤其注意到,作者在序言中花费了不少篇幅来解释前置微积分在各个学科领域的应用,从物理、工程到经济、计算机科学,甚至是艺术,都或多或少地与这些基础数学概念息息相关。这让我意识到,学习前置微积分不仅仅是为了应对考试,更是为未来的学习和职业发展打下坚实的基础。这种宏观的视角,能够极大地激发我的学习动力。而且,我非常欣赏书中对于章节内容的安排,感觉非常合理。每一章的开头都有清晰的学习目标,这有助于我明确学习方向。然后,知识点的讲解由浅入深,逻辑清晰,不会让人感到突兀。我最看重的是,这本书在概念的引入上,总是会先给出一些直观的例子,或者用类比的方式来帮助读者建立初步的理解,然后再深入到数学的严谨定义和推导。这种“先感性,后理性”的学习路径,对我来说非常有效。

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这本书的封面,是一片宁静的湖蓝色,上面印着“Precalculus”几个字,简单而有力,没有一丝多余的装饰,仿佛是在告诉你,它只专注于数学本身。翻开书,序言部分,作者以一种非常恳切的语气,强调了前置微积分在现代科学技术中的重要性,并将其比喻为“解锁数学奥秘的钥匙”。我非常认同作者在序言中提出的“将复杂问题分解为若干简单步骤”的学习方法。在我的数学学习过程中,常常会因为问题过于复杂而感到不知所措,但这本书似乎正是为了解决这一难题而设计的。它在讲解每一个新概念时,都会先回顾相关的基础知识,然后通过一个具体的例子来引出新概念,并逐步展开讲解。例如,在讲解函数的概念时,作者并没有直接给出函数的形式化定义,而是从“输入-输出”的模型出发,并用“自动售货机”等生动的比喻,让读者轻松理解函数的核心思想。这种“由浅入深,由具体到抽象”的教学模式,让我在学习过程中感到非常舒适。而且,书中在讲解完每一个知识点后,都会配有大量的练习题,这些练习题的难度梯度非常明显,从最基础的计算题,到需要运用所学知识解决的实际问题,能够让我逐步提升解题能力。我尤其喜欢书中在一些公式的推导过程中,会给出详细的步骤,并且用不同的颜色来标记关键的部分,这大大提高了我的阅读效率。

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当我第一次翻开《Precalculus》这本书时,它的封面设计就给我留下了一种沉静而专业的印象。是一种暗沉的墨绿色,配上简洁的白色书名,没有过多的图形装饰,却透着一股学究气的严谨。序言部分,作者用一种谦逊却充满力量的语言,阐述了前置微积分的价值,并将其比喻为“通往更广阔数学世界的一座坚实的桥梁”。我特别欣赏作者对于“概念理解”的强调。他认为,数学学习的本质在于理解,而非死记硬背。因此,他在书中力求将抽象的数学概念与直观的几何理解相结合,并常常通过一些生动的例子来帮助读者建立起对概念的直观认识。例如,在讲解对数函数时,作者并没有直接给出复杂的公式,而是从“指数函数的反函数”这个角度出发,并辅以“复利计算”等生活中的实际应用,让读者深刻体会到对数函数的意义和价值。这种“寓教于乐”的教学方式,极大地减轻了我对抽象数学的畏惧感。而且,书中对于每一个知识点的讲解,都层层递进,逻辑清晰。在讲解完一个重要的概念或定理后,都会配有一系列的练习题,这些练习题的难度设置非常合理,从基础的巩固练习,到需要综合运用知识的稍复杂题目,能够帮助我有效地检验学习成果,并及时发现和弥补知识上的不足。我尤其喜欢书中在一些难点概念的讲解处,会用“提示”或者“注意”等栏目来提醒读者,这大大提高了我的学习效率。

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这本《Precalculus》的封面,就像它要讲解的内容一样,简洁而厚重。深褐色的底色,配上银灰色的字体,透着一种历史的沉淀感,仿佛在告诉你,它承载的是经过时间考验的数学智慧。序言部分,作者没有过多地渲染数学的“高深莫测”,而是用一种平实而充满启发性的语言,阐述了前置微积分在构建完整数学认知体系中的关键作用。他将前置微积分比作“连接不同数学分支的枢纽”,并强调了逻辑推理和问题解决能力在数学学习中的核心地位。这一点,对于我来说,是极大的鼓舞,因为我一直认为,数学不仅仅是公式的堆砌,更是思维的锻炼。我特别欣赏这本书在概念讲解上的“可视化”理念。作者在引入每一个新的数学概念时,总是会先尝试用直观的图形、图表或者现实世界的类比来帮助读者建立起对概念的初步认识。例如,在讲解三角函数的概念时,作者并没有直接给出sin、cos、tan的定义,而是从“圆的性质”和“角度测量”等几何直观出发,引导读者一步步认识到三角函数在描述周期性现象中的应用。这种“将抽象概念具象化”的处理方式,让我能够更轻松地理解和记忆这些抽象的数学关系。而且,书中对于每一个重要概念的讲解,都配备了大量的例题,这些例题的难度设置非常合理,从最基本的概念应用,到稍复杂的综合性问题,都覆盖得很全面,能够让我通过大量的练习来巩固和深化对知识的理解。

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这本书的封面上印着“Precalculus”,一个很直接的书名,没有花哨的副标题,也没有引人注目的插图,仅仅是简洁的字体和一种沉静的蓝色调,这让我对它产生了一种莫名的期待。我一直觉得,好的教科书就应该像这样,不玩虚的,直奔主题。翻开第一页,首先映入眼帘的是序言,作者用了一种非常温和却又坚定的语气,阐述了学习前置微积分的意义,以及这本书的设计理念。我尤其欣赏其中提到的一点,就是“将抽象的概念与直观的几何理解相结合”,这正是我在学习数学时常常遇到的瓶颈——很多公式和定理,虽然在逻辑上严谨,但总觉得少了点“实在感”,像是空中楼阁。序言中还强调了“循序渐进,夯实基础”,这对于我这种容易被复杂问题吓退的学习者来说,无疑是一剂强心针。我迫不及待地想看看这本书是如何一步步带领我走出“数学焦虑”的。书中对每一个章节的知识点都进行了清晰的划分,并且在每个章节的开头都给出了本章的学习目标,这让我对接下来要学习的内容有了大致的了解,也方便我回顾和检查自己的学习进度。而且,在每个知识点讲解完毕后,都会配有一些例题,这些例题的难度是循序渐进的,从最基础的概念应用到稍复杂的综合题,能够让我逐步巩固所学。我特别喜欢书中对于一些重要概念的解释,常常会用类比或者生活中的例子来帮助理解,比如在讲解函数的时候,会用“机器”的比喻,输入什么,输出什么,这让抽象的函数概念变得非常生动有趣。而且,这本书的排版也非常舒服,字体大小适中,页面留白恰到好处,阅读起来不会感到疲惫。在一些关键的定理或者公式旁边,还会用醒目的颜色进行标注,方便我记忆和查找。总而言之,这本书给我的第一印象就是,它不仅仅是一本教材,更像是一位耐心细致的老师,时刻准备着引导我探索数学的奥秘。

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当我在书店看到《Precalculus》这本书时,它并没有以一种张扬的姿态展现在我面前,而是安静地摆放在那一堆琳琅满目的教材中,散发着一种低调却不容忽视的专业气息。封面设计简洁大方,一种深邃的蓝色调,配合着精致的字体,没有过多的修饰,却透露出一种严谨和学术的质感,这让我觉得,这本书是为真正想要学习数学的人而准备的。翻开书本,我首先被作者在序言中朴实而真诚的文字所打动。作者没有夸大其词地宣称这本书能让所有人都成为数学天才,而是强调了“耐心”、“毅力”和“理解”。他将前置微积分的地位比作“构建知识大厦的基石”,并详细阐述了学习这些概念对于未来深入学习科学、工程、经济等领域的重要性。这种脚踏实地的态度,让我对这本书的教学理念产生了信任。我在学习数学的过程中,常常会因为抽象的概念而感到困惑,感觉很多公式和定理都像是凭空产生的。而这本书在这一点上做得非常出色。它在引入每一个新的概念之前,都会先通过一些生动的例子或者实际的应用场景来“铺垫”,让读者在熟悉的生活经验中找到数学的影子。例如,在讲解三角函数时,作者并没有直接给出sin、cos的定义,而是从“测量高度”或者“天文观测”的实际问题出发,循序渐进地引导读者认识到三角函数在解决实际问题中的作用。这种“从问题到概念”的学习路径,极大地激发了我的学习兴趣,也让我觉得数学并非高高在上,而是与我们的生活息息相关的。

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我一直认为,一本好的数学书,应该像一位循循善诱的老师,它不会让你感到挫败,反而会激发你的求知欲。《Precalculus》这本书,正是这样一本让我感到惊喜的书。它的封面设计,并没有追求时下流行的花哨风格,而是一种沉稳的深蓝色,搭配简洁的白色标题,给人一种专业、可靠的感觉。序言部分,作者没有空喊口号,而是用一种非常务实的态度,阐述了前置微积分的重要性,并将其比喻为“搭建数学知识体系的脊梁”。我尤其喜欢作者在序言中强调的“思维训练”的重要性。他认为,学习前置微积分不仅仅是为了掌握公式和定理,更是为了培养严谨的逻辑思维和解决问题的能力。这一点,正是我在数学学习中一直追求的目标。书中对每一个知识点的讲解,都力求做到清晰易懂。作者在引入每一个新概念时,总是会先从一个读者可能熟悉的情境出发,或者用一个巧妙的比喻来帮助理解。例如,在讲解函数概念时,作者并没有直接给出函数的定义,而是用“输入-处理-输出”的比喻,将抽象的函数关系形象化,让我立刻就理解了函数的基本思想。而且,书中在讲解完一个概念后,都会配有一系列的练习题,这些练习题的难度设计非常人性化,从简单的概念应用到稍复杂的综合题,能够让我逐步巩固所学,并且在练习中发现自己的薄弱环节。我特别欣赏书中在一些关键定理的证明过程中,会采用多种不同的方法进行推导,这不仅加深了我对定理的理解,也让我看到了数学的多种可能性。

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拿到这本《Precalculus》的时候,我并没有立刻被它华丽的外表所吸引,毕竟,数学书的精髓不在于封面。然而,当我的指尖划过纸张,感受着细腻的触感,目光落在那字里行间清晰的排版时,一种踏实感油然而生。序言部分,作者并没有长篇大论地陈述数学的伟大,而是用一种非常平实却充满智慧的语言,勾勒出前置微积分在现代知识体系中的关键地位。我尤其喜欢作者提到的“桥梁”的比喻,将前置微积分比作连接基础代数和高等微积分的坚实桥梁,这让我瞬间理解了它的重要性,也减轻了我对“高阶数学”的畏惧感。书中对每一个概念的引入都非常谨慎,总会先从一个具体的问题情境出发,或者提供一些生活中的实例,让读者在熟悉的语境中体会到数学的魅力。这种“情境化”的学习方式,对我这种“感性”的学习者来说,无疑是巨大的福音。我曾经在一本旧书中,遇到过对数函数,感觉像是凭空出现的一堆符号,完全不理解其背后的逻辑。但在这本书中,当我看到作者通过描述“复利增长”的情景来引入对数时,我恍然大悟,原来它背后蕴含着如此深刻的现实意义。而且,书中对于每一个定义、定理的表述都力求严谨,但又不会过于晦涩。在给出严谨的数学定义之后,总会伴随着一到两个清晰的例题,并且对例题的解题步骤进行详细的分析,这大大降低了我的学习门槛。我尤其欣赏的是,书中在一些关键的转折点,会用“思考题”或者“探索环节”来引导读者主动思考,而不是仅仅被动接受。这些问题往往能触及到核心概念的本质,促使我去深入理解,而不是停留在表面的计算。

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我一直觉得,数学学习的过程,就像是在攀登一座高山,而《Precalculus》这本书,就像是我手中那份详尽而可靠的登山地图。它的封面设计,并没有采用过于浮夸的图画或者鲜艳的色彩,而是以一种沉静的深绿色为主调,搭配简洁的白色字体,给人一种宁静致远的学术氛围。这种低调却不失专业的设计,让我觉得这本书是值得信赖的。在序言部分,作者用一种非常恳切的语气,阐述了前置微积分在整个数学体系中的核心作用,并将其比喻为“解锁更广阔数学世界”的钥匙。我尤其欣赏作者关于“理解重于记忆”的理念。他强调,学习数学的最终目的不是记住一堆公式,而是理解其背后的逻辑和思想。这种理念,对于我这种容易陷入死记硬背误区的学习者来说,无疑是一剂良药。书中对知识点的讲解,可谓是字斟句酌。每一个概念的引入,都并非突兀,而是建立在读者已有的数学基础之上,并以一种非常自然的方式逐步展开。例如,在讲解指数函数时,作者并没有直接给出 $a^x$ 的定义,而是从“连续增长”或者“指数衰减”的实际情境出发,通过一系列的例子,让读者逐步体会到指数函数的性质和意义。这种“润物细无声”的教学方式,让我感觉自己不是在被动地接受知识,而是在主动地探索和发现。而且,书中在讲解每一个重要概念后,都会配有一系列的练习题。这些练习题的难度设计非常合理,从最基础的巩固练习,到稍有难度的应用题,再到一些需要深入思考的挑战题,能够让我层层递进地掌握知识,并且在解决问题的过程中,不断提升自己的数学思维能力。

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我拿到这本书《Precalculus》的时候,它给我的第一印象是那种“教科书该有的样子”。它不是一本用来娱乐的书,也不是一本用来炫技的书,它就是一本脚踏实地、认真讲解数学的书。封面的设计是一种朴素的灰色,加上简单的白色字体,没有丝毫多余的装饰,这让我觉得,作者是把所有的精力都放在了内容上。序言部分,作者用一种非常平和但坚定的语气,强调了前置微积分作为连接基础数学和高等数学的关键作用,并将其比作“通往更深层数学领域的一扇大门”。我特别欣赏作者提到的“构建清晰的数学模型”的理念。他认为,很多时候,我们之所以觉得数学难,是因为我们无法将抽象的数学符号与现实世界的问题联系起来。而这本书,正是致力于帮助我们建立起这种联系。书中对每一个概念的讲解,都非常注重逻辑的严谨性,但同时又避免了过于艰涩的术语。在引入一个新概念时,作者常常会先回顾相关的旧知识,然后通过一个具体的问题或者一个形象的比喻来引出新概念。例如,在讲解向量时,作者并没有一开始就给出向量的定义,而是从“位移”或者“速度”等实际的物理量出发,让读者理解向量所代表的含义,然后再给出向量的数学表示方法。这种“从实际到抽象”的教学方法,让我在学习过程中感到非常顺畅。而且,书中在对概念进行讲解之后,都会配有大量的例题,这些例题的覆盖面非常广,从最基础的概念应用,到稍复杂的实际问题,能够让我通过大量的练习来巩固和深化对知识的理解。

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