本書為日本數(shù)學家、“日本現(xiàn)代數(shù)學之父”高木貞治創(chuàng)作的分析學入門名著。作為銜接古典與現(xiàn)代的集大成之作,它被譽為日本現(xiàn)代數(shù)學發(fā)展的“不動之根基”,也成為日本所有微積分教材、專著的參考原點。本書從嚴密的實數(shù)理論出發(fā),以初等函數(shù)理論為重點,用直觀、易讀的講義式敘述方式,追溯了微分、積分概念的起源與數(shù)學分析理論發(fā)展的歷史軌跡,將數(shù)學分析的發(fā)展脈絡(luò)與整體結(jié)構(gòu)清晰地呈現(xiàn)在讀者眼前。日本巖波書店的“定本”版本,在第3版修訂版的基礎(chǔ)上,還收錄了關(guān)于“Takagi函數(shù)”的解讀文章。
本書適合相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生和教師閱讀學習,也適合作為數(shù)學、物理等領(lǐng)域的研究者的參考資料。
日本數(shù)學家、"日本現(xiàn)代數(shù)學之父"高木貞治創(chuàng)作的分析學入門名著
哺育小平邦彥、伊藤清等一代數(shù)學家的“數(shù)學圣經(jīng)”
巖波定本特別收錄
關(guān)于“Takagi函數(shù)”的解讀文章
高木貞治先生是世界一流的數(shù)學家,也是一位優(yōu)秀的數(shù)學教科書創(chuàng)作者。他編寫的數(shù)學教科書,至今仍有許多學生在閱讀。這本《數(shù)學分析概論》(解析概論)被譽為日本數(shù)學教科書的典范?梢哉f,是這本書培養(yǎng)出了日本所有的數(shù)學家。
——日本巖波書店編輯部
高木貞治
1875—1960,日本數(shù)學家,日本東京大學教授。
1897年畢業(yè)于日本東京大學,1898年留學德國,師從著名數(shù)學家大衛(wèi)·希爾伯特(David Hilbert)。他解決了“克羅內(nèi)克的青春之夢”問題中關(guān)于“高斯整數(shù)的虛數(shù)乘法”的問題。1920年,他通過對希爾伯特的絕對類域的一般化推廣創(chuàng)建了類域論,構(gòu)建了代數(shù)體的阿貝爾擴張理論,推動了現(xiàn)代數(shù)學的發(fā)展。另外,他也因?qū)θ毡粳F(xiàn)代數(shù)學的奠基性貢獻而被譽為“日本現(xiàn)代數(shù)學之父”。他于1925年當選帝國學士院會員,于1932年被選為國際數(shù)學家大會主席及第一屆菲爾茲獎評委會成員,于1940年獲得日本最高科學榮譽文化勛章。著有《數(shù)學小景》《數(shù)的概念》《代數(shù)整數(shù)論》《代數(shù)學講義》《初等數(shù)論講義》《近世數(shù)學史談》《數(shù)學雜談》等。
目錄
第 3 版修訂版序言
第 2 版增訂版序言
第 1 版前言
第 1 章 基本概念 1
§1 數(shù)的概念 1
§2 數(shù)的連續(xù)性 3
§3 數(shù)的集合·上確界·下確界 4
§4 數(shù)列的極限 5
§5 區(qū)間套法 10
§6 收斂條件與柯西判別法 12
§7 聚點 15
§8 函數(shù) 17
§9 關(guān)于連續(xù)變量的極限 21
§10 連續(xù)函數(shù) 25
§11 連續(xù)函數(shù)的性質(zhì) 28
§12 區(qū)域 · 邊界 31
習題 35
第 2 章 微分 37
§13 微分與導函數(shù) 37
§14 微分法則 40
§15 復合函數(shù)的微分 42
§16 反函數(shù)的微分法則 45
§17 指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù) 48
§18 導函數(shù)的性質(zhì) 51
§19 高階微分法則 55
§20 凸函數(shù) 56
§21 偏微分 58
§22 可微性與全微分 60
§23 微分的順序 62
§24 高階全微分 65
§25 泰勒公式 67
§26 極大極小 74
§27 切線和曲率 81
習題 93
第 3 章 積分 96
§28 古代求積方法 96
§29 微分發(fā)明之后的求積方法 98
§30 定積分 101
§31 定積分的性質(zhì) 108
§32 積分函數(shù), 原函數(shù) 112
§33 積分定義擴展 (廣義積分) 116
§34 積分變量的變換 125
§35 乘積的積分 (分部積分或分式積分) 128
§36 勒讓德球函數(shù) 135
§37 不定積分計算 139
§38 定積分的近似計算 143
§39 有界變差函數(shù) 148
§40 曲線的長度 151
§41 線積分 156
習題 160
第 4 章 無窮級數(shù)與一致收斂 163
§42 無窮級數(shù) 163
§43 絕對收斂和條件收斂 164
§44 絕對收斂的判別法 168
§45 條件收斂的判別法 173
§46 一致收斂 176
§47 無窮級數(shù)的微分和積分 179
§48 關(guān)于連續(xù)變量的一致收斂, 積分符號下的微分和積分 184
§49 二重數(shù)列 195
§50 二重級數(shù) 197
§51 無窮積 204
§52 冪級數(shù) 208
§53 指數(shù)函數(shù)和三角函數(shù) 217
§54 指數(shù)函數(shù)和三角函數(shù)的關(guān)系, 對數(shù)函數(shù)和反三角函數(shù) 222
習題 229
第 5 章 解析函數(shù)及初等函數(shù) 232
§55 解析函數(shù) 232
§56 積分 236
§57 柯西積分定理 241
§58 柯西積分公式, 解析函數(shù)的泰勒展開 247
§59 解析函數(shù)的孤立奇點 251
§60 z = ∞ 處的解析函數(shù) 256
§61 整函數(shù) 257
§62 定積分計算 (實變量) 258
§63 解析延拓 264
§64 指數(shù)函數(shù)和三角函數(shù) 268
§65 對數(shù) ln z 和一般冪 zα 277
§66 有理函數(shù)的積分理論 282
§67 二次平方根的不定積分 287
§68 Γ 函數(shù) 290
§69 斯特林公式 301
習題 307
第 6 章 傅里葉展開 314
§70 傅里葉級數(shù) 314
§71 正交函數(shù)系 315
§72 任意函數(shù)系的正交化 316
§73 正交函數(shù)列表示的傅里葉展開 318
§74 傅里葉級數(shù)累加平均求和法 (費耶定理) 322
§75 光滑周期函數(shù)的傅里葉展開 325
§76 非連續(xù)函數(shù)的情況 326
§77 傅里葉級數(shù)的例子 329
§78 魏爾斯特拉斯定理 333
§79 積分第二中值定理 336
§80 關(guān)于傅里葉級數(shù)的狄利克雷–若爾當條件 338
§81 傅里葉積分公式 341
習題 343
第 7 章 微分續(xù)篇 (隱函數(shù)) 345
§82 隱函數(shù) 345
§83 反函數(shù) 351
§84 映射 354
§85 對解析函數(shù)的應(yīng)用 359
§86 曲線方程 364
§87 曲面方程 369
§88 包絡(luò)線 373
§89 隱函數(shù)的極值 375
習題 379
第 8 章 多變量積分 381
§90 二元以上的定積分 381
§91 面積的定義和體積的定義 382
§92 一般區(qū)域上的積分 387
§93 化簡成一元積分 391
§94 積分意義的擴展 (廣義積分) 398
§95 多變量定積分表示的函數(shù) 405
§96 變量變換 408
§97 曲面面積 421
§98 曲線坐標 (體積、曲面積和弧長等的變形) 429
§99 正交坐標 437
§100 面積分 441
§101 向量記號 443
§102 高斯定理 445
§103 斯托克斯定理 453
§104 全微分條件 457
習題 461
第 9 章 勒貝格積分 464
§105 集合運算 464
§106 加法集合類 (σ 系) 468
§107 M 函數(shù) 468
§108 集合的測度 473
§109 積分 475
§110 積分的性質(zhì) 479
§111 可加集合函數(shù) 488
§112 絕對連續(xù)性和奇異性 492
§113 歐式空間和區(qū)間的體積 495
§114 勒貝格測度 497
§115 零集合 503
§116 開集合和閉集合 505
§117 博雷爾集合 509
§118 積分表示的集合測度 510
§119 累次積分 516
§120 與黎曼積分的比較 517
§121 斯蒂爾切斯積分 519
§122 微分定義 521
§123 Vitali 覆蓋定理 523
§124 可加集合函數(shù)的微分 526
§125 不定積分的微分 530
§126 有界變差和絕對連續(xù)的點函數(shù) 532
附錄 I 無理數(shù)論 535
§1 有理數(shù)分割 535
§2 實數(shù)的大小 536
§3 實數(shù)的連續(xù)性 537
§4 加法 538
§5 絕對值 540
§6 極限 540
§7 乘法 542
§8 冪和冪根 543
§9 實數(shù)集合的一個性質(zhì) 544
§10 復數(shù) 545
附錄 II 若干特殊曲線 547
補遺 關(guān)于處處不可微的連續(xù)函數(shù) 551