大學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用問(wèn)題集錦
定 價(jià):88 元
叢書名:大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)叢書
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- 作者:周子翔
- 出版時(shí)間:2023/2/1
- ISBN:9787030738950
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類:O13
- 頁(yè)碼:
- 紙張:
- 版次:
- 開本:B5
本書介紹與大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程(高等數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)分析和常微分方程,也包括一小部分線性代數(shù))相關(guān)的應(yīng)用問(wèn)題,主要是這些課程在數(shù)學(xué)和物理中的應(yīng)用,希望能通過(guò)這些應(yīng)用問(wèn)題提高學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)數(shù)學(xué)課程的積極性。本書中的應(yīng)用問(wèn)題有一部分很簡(jiǎn)短,可作為簡(jiǎn)單的閱讀材料,也有一些有相當(dāng)難度,可作為探索內(nèi)容。
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目錄
“大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)叢書”序
前言
第1章 一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 1
1.1 直接求導(dǎo) 1
1.1.1 極坐標(biāo)和球坐標(biāo)中質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能 1
1.1.2 平面旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的慣性力 2
1.2 Taylor公式與近似計(jì)算 5
1.2.1 位于地球表面的物體的重力勢(shì)能 5
1.2.2 黑體輻射公式的低頻和高頻近似 6
1.2.3 狹義相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系式 6
1.2.4 氫原子能級(jí)的精細(xì)結(jié)構(gòu) 7
1.2.5 潮汐 9
1.3 單調(diào)性與最大最小值 13
1.3.1 拋體的最遠(yuǎn)距離 13
1.3.2 Wien位移定律 15
1.3.3 光的折射與Fermat原理 15
1.3.4 蜂巢的邊界 17
1.3.5 實(shí)系數(shù)一元三次方程的實(shí)根個(gè)數(shù) 18
1.3.6 Young不等式、H.lder不等式和Minkowski不等式 19
1.3.7 Lagrange點(diǎn) 22
1.4 凸性 27
1.4.1 Jensen 不等式 27
1.4.2 平均值不等式 28
第2章 一元函數(shù)的積分 32
2.1 直接積分 32
2.1.1 旋轉(zhuǎn)杯子中的水面 32
2.1.2 Buffon投針問(wèn)題 33
2.2 微元法 34
2.2.1 繞在桿上的繩子 34
2.2.2 Poiseuille公式 35
2.2.3 火箭 36
2.3 平均 37
2.3.1 桿秤 37
2.3.2 水閘上壓力的力矩 38
2.3.3 引力 39
2.3.4 交流電的平均 39
第3章 常微分方程 42
3.1 一階常微分方程 42
3.1.1 有阻力時(shí)的拋體 42
3.1.2 單擺 43
3.1.3 懸鏈線 45
3.1.4 最速曲線 46
3.2 二階線性常微分方程 49
3.2.1 帶阻尼的受迫振動(dòng) 49
3.2.2 電路中的初始條件 52
3.3 二階非線性常微分方程及方程組 53
3.3.1 以恒力拉起鏈條 53
3.3.2 二體問(wèn)題 54
3.3.3 過(guò)山車的軌道 58
第4章 多元函數(shù)的微積分 63
4.1 多元函數(shù)的微分 63
4.1.1 三角形的Fermat點(diǎn) 63
4.1.2 最小二乘法 66
4.1.3 定壓熱容量與定容熱容量之差.68
4.1.4 平衡態(tài)熵極大的推論 70
4.2 重積分 73
4.2.1 均勻球體產(chǎn)生的引力 73
4.2.2 均勻圓盤產(chǎn)生的引力 74
4.3 曲線積分、曲面積分與向量分析 75
4.3.1 極坐標(biāo)下的梯度和散度 77
4.3.2 Archimedes定律 79
4.3.3 Maxwell方程組 81
4.3.4 Maxwell方程組的微分形式表示 84
第5章 級(jí)數(shù)與Fourier變換 89
5.1 函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù) 89
5.1.1 Kepler第三定律推導(dǎo)中的一個(gè)積分 89
5.1.2 Stefan-Boltzmann定律 90
5.2 冪級(jí)數(shù) 92
5.2.1 Fibonacci數(shù)列 92
5.2.2 Catalan數(shù) 94
5.2.3 Legendre方程的解的收斂域 97
5.2.4 指數(shù)函數(shù)和三角函數(shù)的定義 100
5.3 Fourier級(jí)數(shù) 103
5.3.1 Gibbs現(xiàn)象 103
5.3.2 正弦級(jí)數(shù)和余弦級(jí)數(shù) 105
5.3.3 調(diào)幅波的Fourier級(jí)數(shù) 107
5.3.4 調(diào)頻波的Fourier級(jí)數(shù) 109
5.4 Fourier變換 111
5.4.1 一個(gè)近似周期函數(shù)的Fourier變換 112
5.4.2 光柵的Fraunhofer衍射 113
5.4.3 一維熱傳導(dǎo)方程的求解 116
5.4.4 Heisenberg不確定性原理 117
5.4.5 圓孔的Fraunhofer衍射 119
5.5 離散Fourier變換 121
5.5.1 超長(zhǎng)整數(shù)的乘法 122
5.5.2 一個(gè)近似周期函數(shù)的離散Fourier變換 123
第6章 線性代數(shù) 126
6.1 線性代數(shù)方程組 126
6.1.1 Thevenin定理 126
6.1.2 純電阻電路中增加電阻 128
6.2 矩陣及其特征值 133
6.2.1 振動(dòng)系統(tǒng) 133
6.2.2 三階旋轉(zhuǎn)矩陣的特征值和特征向量 134
6.2.3 角速度和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的慣性力 135
第7章 變分法及其相關(guān)問(wèn)題 138
7.1 變分法 138
7.1.1 球面上的測(cè)地線 140
7.1.2 最速曲線 141
7.1.3 地球表面兩點(diǎn)間的最速曲線 143
7.2 與擺線相關(guān)的一個(gè)積分方程 147
7.2.1 等時(shí)擺I 147
7.2.2 等時(shí)擺II 149
參考文獻(xiàn) 152
附錄 A復(fù)數(shù)的指數(shù)形式 153
附錄B 電容和電感 155
B.1 電容 155
B.2 電感 155
B.3 容抗和感抗 156
附錄C 二極管 160
索引 162
“大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)叢書”已出版書目 165