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評分歐拉
評分數學分析的研究對象是函數,它從局部和整體這兩個方麵研究函數的基本性態,從而形成微分學和積分學的基本內容。微分學研究變化率等函數的局部特徵,導數和微分是它的主要概念,求導數的過程就是微分法。圍繞著導數與微分的性質、計算和直接應用,形成微分學的主要內容。積分學則從總體上研究微小變化(尤其是非均勻變化)積纍的總效果,其基本概念是原函數(反導數)和定積分,求積分的過程就是積分法。積分的性質、計算、推廣與直接應用構成積分學的全部內容。牛頓和萊布尼茨對數學的傑齣貢獻就在於,他們在1670年左右,總結瞭求導數與求積分的一係列基本法則,發現瞭求導數與求積分是兩種互逆的運算,並通過後來以他們的名字命名的著名公式反映瞭這種互逆關係,從而使本來各自獨立發展的微分學和積分學結閤而成一門新的學科——微積分學。又由於他們及一些後繼學者(特彆是歐拉(Euler,L.))的貢獻,使得本來僅為少數數學傢所瞭解,隻能相當艱難地處理一些個彆具體問題的微分與積分方法,成為一種常人稍加訓練即可掌握的近於機械的方法,打開瞭把它廣泛應用於科學技術領域的大門,其影響所及,難以估量。因此,微積分的齣現與發展被認為是人類文明史上劃時代的事件之一。與積分相比,無窮級數也是微小量的疊加與積纍,隻不過取離散的形式(積分是連續的形式)。因此,在數學分析中,無窮級數與微積分從來都是密不可分和相輔相成的。在曆史上,無窮級數的使用由來已久,但隻在成為數學分析的一部分後,纔得到真正的發展和廣泛應用。
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評分數學分析的基本方法是極限的方法,或者說是無窮小分析。洛比達(L’Hospital,G.-F.-A. de)於1696年在巴黎齣版的世界上第一本微積分教科書,歐拉於1748年齣版的兩捲本溝通微積分與初等分析的書,書名中都齣現過無窮小分析這個詞。在微積分學發展的初期,這種新的方法顯示齣巨大的力量,因而得到大批重要的成果。許多與微積分有關的新的數學分支,如變分法、微分方程以至於微分幾何和復變函數論,都在18—19世紀初發展起來。然而,初期的分析還是比較粗糙的,被新方法的力量鼓舞的數學傢們經常不顧演繹的邏輯根據,使用著直觀的猜測和自相矛盾的推理,以緻在整個18世紀,對這種方法的閤理性普遍存在著懷疑。這些懷疑在很大程度上是從當時經常使用的無窮小的含義與用法上引起的。隨意使用與解釋無窮小導緻瞭混亂和神秘感。許多人參與瞭無窮小本質的論爭,其中有些人,如拉格朗日(Lagrange,J.-L.),試圖排除無窮小與極限,把微積分代數化。論爭使函數與極限的概念逐漸明朗化。越來越多的的數學傢認識到,必須把數學分析的概念與其在客觀世界的原型以及人的直覺區分開來。
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