内容简介
《高等数学(第四版)练习册》是“十二五”职业教育国家规划教材《高等数学》(第四版)的配套教材。《高等数学(第四版)练习册》是以规范学生的课外作业、培养学生严谨认真的学习风气与实事求是的治学态度、训练学生创造性的思维能力,并与主教材知识点相呼应的同步练习教材。《高等数学(第四版)练习册》采用一课一练的结构,活页装订,便于作业的布置、收交与保存;练习题由易到难、由浅入深、循序渐进,便于知识点的消化吸收、巩固与掌握。
《高等数学(第四版)练习册》共46组习题,分别对应主教材中函数、极限与连续、导数与微分、一元函数微分学的应用、不定积分、定积分、定积分的应用、常微分方程、向量与空间解析几何、多元函数微分学、多元函数积分学、级数等12章中的教学内容。
《高等数学(第四版)练习册》适用于高等职业院校学生高等数学课程同步训练及作业。
内页插图
目录
第一章 函数
习题一 函数及其性质
习题二 初等函数
第二章 极限与连续
习题一[1] 极限的定义——极限的概念
习题一[2] 极限的定义——无穷小与无穷大
习题二[1] 极限的运算——极限的四则运算
习题二[2] 极限的运算——两个重要极限
习题三 函数的连续性
第三章 导数与微分
习题一 导数的概念
习题二[1] 求导法则——导数的四则运算
习题二[2] 求导法则——复合函数求导
习题二[3] 求导法则——三个求导方法
习题二[4] 求导法则——高阶导数
习题三 微分及其在近似计算中的应用
第四章 一元函数微分学的应用
习题一 拉格朗日中值定理及函数的单调性
习题二 柯西中值定理与洛必达法则
习题三 函数的极值与最值
习题四 函数图形的描绘
第五章 不定积分
习题一 不定积分的概念及性质
习题二[1] 不定积分的积分方法——换元积分法
习题二[2] 不定积分的积分方法——分部积分法简单有理函数积分
第六章 定积分
习题一 定积分的概念
习题二 微积分基本公式
习题三 定积分的积分方法
习题四 反常积分
第七章 定积分的应用
习题一 定积分的几何应朋
习题二 定积分的物理应用
第八章 常微分方程
习题一 常微分方程的基本概念与分离变量法
习题二 一阶线性微分方程与可降阶的高阶微分方程
习题三[1] 二阶常系数线性微分方程——二阶常系数齐次线性微分方程
习题三[2] 二阶常系数线性微分方程——二阶常系数非齐次线性微分方程
第九章 向量与空间解析几何
习题一 空间直角坐标系与向量的概念
习题二 向量的点积与叉积
习题三 平面和亩线
习题四 曲面与空间曲线
第十章 多元函数微分学
习题一 多元函数的极限及连续性
习题二 偏导数
习题三 全微分
习题四[1] 多元复合函数微分法及偏导数的几何应用——多元复合函数微分法
习题四[2] 多元复合函数微分法及偏导数的几何应用——偏导数的几何应用
习题五 多元函数的极值
第十一章 多元函数积分学
习题一[1] 二重积分的概念与计算——二重积分在直角坐标系下的计算
习题一[2] 二重积分的概念与计算——二重积分在极坐标系下的计算
习题二 二重积分的应用
第十二章 级数
习题一 数项级数及其敛散性
习题二[1] 幂级数——幂级数的概念与性质
习题二[2] 幂级数——将函数展开成幂级数
经典力学:理论与应用精讲 (配套《理论力学教程》及高等物理系列教材,专为理工科高年级学生及研究生设计) --- 内容概述 本书是一本深度聚焦于经典力学核心概念、解题技巧与前沿应用的综合性学习与参考手册。它并非对基础概念的简单重复,而是旨在构建一个从牛顿体系到拉格朗日、哈密顿体系的完整知识链条,并引导读者深入理解这些理论在解决复杂物理问题中的强大威力。全书结构严谨,内容编排遵循由浅入深的逻辑,尤其注重理论的物理图像构建与数学工具的熟练运用。 全书共分为十章,涵盖了经典力学从宏观运动描述到微观动力学分析的全部关键领域。 --- 第一部分:基础框架与牛顿力学深化(第1-3章) 第一章:运动学的精确描述与参考系 本章首先回顾了绝对空间与惯性系的基本假设,随后将重点转向非惯性系下的运动分析。详细阐述了科里奥利力、离心力在地球物理、大气环流及海洋动力学中的具体表现与量级估计。引入了张量和矢量在描述三维空间运动中的应用,并讨论了坐标系变换下的动量和角动量守恒律的普适性。特别辟出一节,专门分析了非均匀刚体在平面上的滚动与滑动问题,为后续的刚体动力学打下坚实基础。 第二章:功、能原理与守恒律的严格推导 本章超越了中学物理中对功和能的简单定义,从变分原理的角度审视了保守力场。详细讨论了保守力场的势能函数的构造及其唯一性(或不唯一性)。重点分析了各种形式的守恒量(能量、动量、角动量)在系统演化中的重要作用。通过对一个经典例题——“中心力场”的深入剖析,展示了如何利用能量守恒和角动量守恒来完全确定粒子的运动轨迹,而不必求解复杂的微分方程。 第三章:碰撞、轨道力学与微扰理论初步 本章着眼于实际物理过程的瞬时相互作用。详细分析了弹性碰撞和非弹性碰撞的动量传递过程,并引入了相对论性碰撞的初步概念(作为拓展)。轨道力学部分,着重讲解了开普勒定律的严格推导,并探讨了各种摄动(如微小的阻力、非理想的中心力)对行星轨道的长期影响。引入了“小量假设”在处理周期性微小扰动中的应用,为后续的摄动理论打下基础。 --- 第二部分:广义力学体系的构建(第4-6章) 第四章:变分原理与欧拉-拉格朗日方程 这是全书的转折点,标志着从基于力的分析转向基于能量和运动路径的分析。本章详尽阐述了 Hamilton 最小作用量原理(或称平稳性原理)的物理意义和数学形式。详细介绍了如何构造系统的拉格朗日量 $L=T-V$,并利用欧拉-拉格朗日方程(EL方程)导出运动方程。本章的精髓在于对约束条件的处理,特别是利用拉格朗日乘子法处理等值约束和不等式约束,并详细推导了由 EL 方程中不显含时间的广义坐标所导致的守恒量(诺特定理的前身)。 第五章:约束动力学与虚功原理 本章专门解决复杂约束下的动力学问题。深入讨论了完整约束、非完整约束、滑移约束的数学描述。重点在于理解“虚功原理”在系统平衡和运动中的等效性。通过实例(如滚轮、滑块在曲面上的运动),演示了如何利用虚位移的概念,在不引入约束反力的情况下,直接建立系统的运动微分方程。对于复杂连杆机构和多质点系统,本章提供了系统化的解题步骤。 第六章:诺特定理与守恒量 将第四章的守恒量概念提升到群论的高度。本章详细阐述了诺特定理的精确表述:系统拉格朗日量对某一连续对称变换下保持不变,则必存在一个相应的守恒量。通过具体例子,如自由粒子在均匀介质中的运动(时间平移对称性 $
ightarrow$ 能量守恒)、空间平移对称性 $
ightarrow$ 动量守恒、空间旋转对称性 $
ightarrow$ 角动量守恒,加深对物理规律普适性的理解。本章还探讨了非保守力场下诺特定理的推广形式。 --- 第三部分:哈密顿体系与正则变换(第7-8章) 第七章:正则方程与相空间 本章从拉格朗日力学过渡到哈密顿力学。系统地推导了哈密顿函数 $H= sum p_i dot{q}_i - L$ 的物理意义(通常为系统的总能量)。详细阐述了正则方程(Hamilton's Equations)的结构,并强调了其一阶微分方程组的优越性。引入了相空间的概念,阐述了相轨迹、相流以及 Liouville 定理(相体积守恒)在统计力学中的基础作用。 第八章:泊松括号与正则变换 泊松括号是哈密顿力学中描述时间演化和守恒量的核心工具。本章详细介绍了泊松括号的代数性质,并展示了如何利用它来检验任意物理量 $F$ 的时间演化 $frac{dF}{dt} = {F, H} + frac{partial F}{partial t}$。随后,深入讲解了正则变换(Canonical Transformations)。通过构造生成函数,讲解了如何将一个难以求解的系统(例如中心力场)通过正则变换转化为一个简单可积的系统(例如可分离的坐标系),这是解析求解哈密顿系统的关键技术。 --- 第四部分:进阶主题与经典力学的应用前沿(第9-10章) 第九章:刚体动力学与欧拉角 本章专门处理具有无穷多自由度的系统——刚体。详细推导了刚体的转动惯量张量(惯量矩阵)的性质,并探讨了主轴理论。核心部分是利用欧拉角来描述任意姿态的刚体运动,推导了欧拉运动方程,并分析了陀螺进动、章动等经典现象的物理机制。本章强调了角动量定理在刚体定点转动中的应用。 第十章:经典力学的拓展与量子力学的萌芽 本章面向高年级和研究生的需求,探讨了经典力学模型的局限性及向现代物理的过渡。 1. 周期性与微扰理论: 深入探讨了定性微扰论(如 Duffing 振子)和 Poincare-Lindstedt 方法,用以处理非线性振动中的共振现象。 2. 薛定谔绘景与海森堡绘景: 简要对比了拉格朗日、哈密顿力学与量子力学的数学结构差异,指出泊松括号与对易关系之间的对应性,直观地展现了经典力学作为量子力学低频近似的地位。 3. 连续介质力学基础: 简要介绍了场论的初步概念,将经典的质点概念推广到流体和弹性体,推导了流体的连续性方程和动量方程(纳维-斯托克斯方程的简化形式),展示了经典力学理论的普适性边界。 --- 本书特色 解题导向: 每章末尾附有大量精选的、难度递进的习题,涵盖理论推导、数值计算估计和物理图像辨析。 注重物理直觉: 理论推导后,总会辅以清晰的物理图像解释,避免纯粹的数学操作堆砌。 专业深度: 内容覆盖拉格朗日、哈密顿、泊松括号及正则变换等研究生阶段核心内容,是深入研究经典力学不可或缺的参考书。
这本《高等数学(第四版)练习册》简直是为我这种数学基础薄弱的“学渣”量身定做的救命稻草!我一直对微积分和线性代数感到头疼,每次上课听懂了,一做题就抓瞎。这本书的习题设计得非常巧妙,它不像有些参考书那样,上来就给一堆看着就让人眼晕的难题。相反,它遵循着循序渐进的原则,从最基础的概念辨析题开始,逐步过渡到需要综合运用多种知识点的综合题。特别值得一提的是,它对那些“陷阱题”的处理方式极其到位。比如在求极限的时候,哪个地方容易漏掉绝对值符号,哪个地方在进行洛必达法则的迭代过程中容易算错,书里都会在解析中用非常醒目的方式标注出来,简直是把我脑子里可能出现的错误都提前帮我预判并纠正了。做完一章练习,我感觉自己对知识点的掌握不再是浮于表面,而是真正扎根到了骨子里。那种通过自己努力攻克一个复杂积分后豁然开朗的感觉,这本书成功地帮我体会到了好几次。如果不是因为有了它,我估计今年的期末考试又要被微积分支配的恐惧笼罩了。