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數學分析基礎

出版日期
2013
閱讀格式
PDF
書籍分類
學科分類
ISBN
9789866116384

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美麗的數學王國門口有兩根壯碩的大柱子,其中一根為非線性的微積分,而另一根則為線性的線性代數。這兩根大柱子射出美麗的光芒,照耀了數學王國的代數、幾何、分析、物理、工程和經濟,這些光芒不僅提供了它們養分,還幫助它們成長。
  數學有五要素:實數、歐式空間、函數、不等式和公理。實數和歐式空間為數學的身體,像電腦的硬體一樣,而函數、不等式和公理為數學的靈魂,像電腦的軟體一樣。電腦一定要有 硬體,但是有了硬體,還是不能動,尚需要軟體,才能運作,本書詳細介紹實數、歐式空間、函數、不等式和公理。
  這本數學分析基礎,涵蓋非線性的微積分和線性的線性代數,還涵蓋微分方程,此書共計有1,164頁。書中含有目錄、索引、Index、圖像和各式各樣的題目,我們將完整的習題解答,錄成CD,附置於書後。
  本書中除了詳細介紹一維微積分外,更詳細介紹二維和三維的多變數分析,因為二維和三維最為其體,且最有感覺。了解二維和三維分析,一方面可以檢驗一維分析,而另一方面則可以學習四維以上之高等微積分,建議先念本書,再念高等微積分。
  本書對每一定理和重要概念,都指出其原由和應用。本書每一章還會介紹一節數學家有趣的生平,所謂蹲下來為的是要跳得更高,閱讀完該節後,相信讀者又可以體力充沛地繼續學習下面的章節了。
  這一本數學分析基礎,是由著者在國立清華大學教了三十餘年的微積分講義補編而成,希望在臺灣能成為一本有意義的教科書和課外讀物。
  • 1 實數、函數和數列的定義、不等式和經典公理
    • 1.1實數
    • 1.2函數和數列的定義
    • 1.3不等式
    • 1.4經典公理
    • 1.5歷史上第一個大數學家畢達格拉斯
    • 1.6習題
  • 2 函數的極限
    • 2.1函數的運算
    • 2.2函數極限的定義
    • 2.3函數極限的定理
    • 2.4右極限和左極限
    • 2.5函數極限存在和不存在的例子
    • 2.6蘇格拉底、柏拉圖和亞里士多德
    • 2.7習題
  • 3 函數的連續
    • 3.1函數連續的定義
    • 3.2連續函數三大優異定理
    • 3.3連續函數六大經典定理
    • 3.4連續和不連續函數的例子
    • 3.5大數學家阿基米德
    • 3.6習題
  • 4 函數的導數
    • 4.1函數導數的概念
    • 4.2函數導數的定義
    • 4.3函數導數三大基本定理
    • 4.4均值定理
    • 4.5可微函數與其導函數之間彼此關係密切
    • 4.6可微和不可微函數的例子
    • 4.7數學家笛卡兒之網路故事
    • 4.8數學家笛卡兒
    • 4.9習題
  • 5 導函數的應用
    • 5.1曲線的切線斜率、切線方程和法線方程
    • 5.2均值定理的應用
    • 5.3函數的增減、極值、凹凸、反曲點和漸近線
    • 5.4畫函數的圖形
    • 5.5法國大數學家費馬
    • 5.6瑞士馬特洪峰
    • 5.7習題
  • 6 函數的積分
    • 6.1可積函數
    • 6.2積分運算定理
    • 6.3積分均值定理
    • 6.4微積分基本定理
    • 6.5積分的應用─求面積和體積
    • 6.6數學家巴斯卡
    • 6.7習題
  • 7 初等函數
    • 7.1反函數定理
    • 7.2三角函數和反三角函數
    • 7.3對數函數
    • 7.4指數函數
    • 7.5雙曲函數和反雙曲函數
    • 7.6通世數學家牛頓
    • 7.7習題
  • 8 積分法
    • 8.1分部積分法
    • 8.2變數變換積分法
    • 8.3部分分式積分法
    • 8.4三角函數積分法
    • 8.5三角函數替換積分法
    • 8.6數學大師歐伊勒
    • 8.7習題
  • 9 數列
    • 9.1收斂數列定理
    • 9.2發散數列運算定理
    • 9.3上極限和下極限
    • 9.4一筆畫
    • 9.5習題
  • 10 級數
    • 10.1收斂級數和發散級數
    • 10.2正項級數
    • 10.3廣義交錯級數
    • 10.4絕對收斂級數
    • 10.5數學王子高斯
    • 10.6習題
  • 11 泰勒理論
    • 11.1泰勒定理的由來
    • 11.2泰勒定理
    • 11.3泰勒級數
    • 11.4馬克勞林級數
    • 11.5泰勒定理救人一命
    • 11.6天才數學家歌洛怡
    • 11.7習題
  • 12 數值方法
    • 12.1牛頓求根法
    • 12.2壓縮映射定理求定點法
    • 12.3n次逼近求函數執法
    • 12.4弦梯積分法
    • 12.5辛浦森積分法
    • 12.6千山獨行,擘創宇宙大業─愛因斯坦
    • 12.7習題
  • 13 函數極限的推廣、不定型、瑕積分和Γ函數
    • 13.1函數極限的推廣
    • 13.2不定型
    • 13.3瑕積分
    • 13.4Γ函數
    • 13.5法國龐加萊和德國希爾伯特
    • 13.6習題
  • 14 函數列和函數級數
    • 14.1函數列
    • 14.2函數級數
    • 14.3數學家在哪裡思考數學?
    • 14.4習題
  • 15 線性空間、縣性變化與矩陣空間和歐式空間
    • 15.1線性空間
    • 15.2線性變換空間與矩陣空間
    • 15.3歐氏空間
    • 15.4黃金比例數
    • 15.5習題
  • 16 二變數純量函數的極限和連續
    • 16.1二變數純量函數的極限
    • 16.2二變數純量函數的連續
    • 16.3數學家陳省身
    • 16.4習題
  • 17 向量函數的極限和連續
    • 17.1一變數向量函數的極限
    • 17.2一變數向量函數的連續
    • 17.3向量場的極限
    • 17.4向量場的連續
    • 17.5國際數學聯合國和國際數學家會議
    • 17.6習題
  • 18 二變數純量函數的微導
    • 18.1全導數、方向導數、偏導數、梯度和微分
    • 18.2全導數鏈法則
    • 18.3均值定理
    • 18.4隱函數定理
    • 18.5高階偏導數和泰勒定理
    • 18.6極值和鞍點
    • 18.7拉格宏機乘子定理
    • 18.8鳥和青蛙
    • 18.9習題
  • 19 向量函數的微導
    • 19.1單變數向量函數的微導
    • 19.2向量場的微導
    • 19.3美國普林斯頓大學
    • 19.4習題
  • 20 重積分
    • 20.1二重可積函數
    • 20.2二重積分運算定理
    • 20.3二重積分均值定理
    • 20.4微分與積分
    • 20.5有界集上的二重積分
    • 20.6三重積分
    • 20.7開發新領域
    • 20.8習題
  • 21 重積分之計算與應用
    • 21.1二重積分之計算與應用
    • 21.2三重積分之計算與應用
    • 21.3數學的嚴謹與抽象
    • 21.4習題
  • 22 純量場和向量場的線積分與面積分
    • 22.1純量場、向量場、散度、旋度和梯度
    • 22.2 2微純量場和向量場的線積分
    • 22.3 3微純量場和向量場的線積分
    • 22.4 純量場和向量場的面積分
    • 22.5 多變微積分基本定理
    • 22.6 解決持久問題
    • 22.7 習題
  • 23 微分方程
    • 23.1 初值微分方程和積分方程
    • 23.2 一階微分方程
    • 23.3 初階微分方程組和向量積分方程
    • 23.4 二階微分方程
    • 23.5 數學的力與美
    • 23.6 習題
  • 索引
  • index
  • 數學分析基礎習題解答

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