本書根據(jù)高等學(xué)校文科專業(yè)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)要求編寫。在本書編寫過程中,不僅借鑒了國內(nèi)外優(yōu)秀教材的精華,而且結(jié)合了山東大學(xué)數(shù)學(xué)團(tuán)隊(duì)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。全書共5章,主要內(nèi)容為函數(shù)、極限與連續(xù),導(dǎo)數(shù)與微分,不定積分、定積分及其應(yīng)用,線性代數(shù)初步,概率論初步。每章后均有核心知識點(diǎn)的思維導(dǎo)圖,并配有課程思政內(nèi)容。本書還以附錄形式呈現(xiàn)各章典型習(xí)題的Python編程求解。本書秉承“新文科”建設(shè)理念,側(cè)重?cái)?shù)學(xué)的實(shí)用性,并配有參考答案。
1.認(rèn)真落實(shí)國家課程思政要求。
2.側(cè)重實(shí)用性、簡單化,弱化了不必要的證明。
3.配套微課、慕課等新形態(tài)內(nèi)容。
4.配套資源完備,包括習(xí)題答案、教學(xué)大綱、試卷等。
5.配備思維導(dǎo)圖,附錄提供Python編程拓展知識,并附微課。
張?zhí)斓拢綎|大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院教授,泰山學(xué)堂主講教師,山東數(shù)學(xué)會(huì)高等數(shù)學(xué)專業(yè)委員會(huì)主任,中學(xué)生英才計(jì)劃導(dǎo)師,中國大學(xué)先修課程《微積分》特聘教授。作為主要成員完成國家科學(xué)基金及山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目6項(xiàng),主持或參與省部級教學(xué)研究項(xiàng)目5項(xiàng);在《J.Comput.Anal.Applications》《系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)》《物理學(xué)報(bào)》《工程數(shù)學(xué)學(xué)報(bào)》等雜志發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇;在科學(xué)出版社、高等教育出版社、清華大學(xué)出版社等出版社出版高等學(xué)校數(shù)學(xué)教科書、參考教材和專著50余部,參與編寫的《微積分》入選國家十二五規(guī)劃教材。曾獲“山東省優(yōu)秀青年知識分子”“山東省中青年學(xué)術(shù)骨干、學(xué)科帶頭人”“全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師”“泰山學(xué)堂畢業(yè)生最喜歡的老師”“英才計(jì)劃優(yōu)秀指導(dǎo)教師”“優(yōu)秀科技創(chuàng)新導(dǎo)師”等稱號。
第1章 函數(shù)、極限與連續(xù)
1.1 函數(shù) 1
1.1.1 預(yù)備知識 1
1.1.2 函數(shù)的定義及常見的分段函數(shù) 4
1.1.3 函數(shù)的性質(zhì)及四則運(yùn)算 6
1.1.4 反函數(shù) 9
1.1.5 復(fù)合函數(shù) 9
1.1.6 初等函數(shù) 10
同步習(xí)題1.1 12
1.2 極限的定義與性質(zhì) 14
1.2.1 數(shù)列極限的定義 14
1.2.2 數(shù)列極限的性質(zhì) 16
1.2.3 函數(shù)極限的定義 17
1.2.4 函數(shù)極限的性質(zhì) 20
同步習(xí)題1.2 21
1.3 極限的運(yùn)算法則 22
1.3.1 極限的四則運(yùn)算法則 22
1.3.2 極限存在準(zhǔn)則 24
1.3.3 兩個(gè)重要極限 26
同步習(xí)題1.3 28
1.4 無窮小量與無窮大量 29
1.4.1 無窮小量 29
1.4.2 無窮大量 31
1.4.3 無窮小量階的比較 32
1.4.4 等價(jià)無窮小代換 33
同步習(xí)題1.4 34
1.5 函數(shù)的連續(xù)性 35
1.5.1 函數(shù)連續(xù)的定義 35
1.5.2 函數(shù)的間斷點(diǎn) 36
1.5.3 連續(xù)函數(shù)的性質(zhì) 38
1.5.4 閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì) 39
同步習(xí)題1.5 40
第1章思維導(dǎo)圖 41
第1章總復(fù)習(xí)題 42
第2章 導(dǎo)數(shù)與微分
2.1 導(dǎo)數(shù)的定義 43
2.1.1 引例 43
2.1.2 導(dǎo)數(shù)的定義 44
2.1.3 導(dǎo)數(shù)的幾何意義 47
2.1.4 可導(dǎo)與連續(xù)的關(guān)系 48
同步習(xí)題2.1 49
2.2 導(dǎo)數(shù)的基本公式與運(yùn)算法則 50
2.2.1 幾個(gè)基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 50
2.2.2 求導(dǎo)法則 51
2.2.3 反函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 53
2.2.4 復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 55
同步習(xí)題2.2 57
2.3 高階導(dǎo)數(shù) 58
2.3.1 高階導(dǎo)數(shù)的定義 58
2.3.2 幾個(gè)常見函數(shù)的高階導(dǎo)數(shù) 58
2.3.3 高階導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則 59
同步習(xí)題2.3 60
2.4 函數(shù)的微分 61
2.4.1 微分的定義 61
2.4.2 微分的計(jì)算 63
2.4.3 微分的簡單應(yīng)用 64
同步習(xí)題2.4 64
2.5 導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用 65
2.5.1 微分中值定理 65
2.5.2 洛必達(dá)法則 68
2.5.3 函數(shù)的單調(diào)性、極值與最值 72
同步習(xí)題2.5 77
第2章思維導(dǎo)圖 79
第2章總復(fù)習(xí)題 80
第3章 不定積分、定積分及其應(yīng)用
3.1 不定積分的基礎(chǔ)知識 82
3.1.1 原函數(shù) 82
3.1.2 不定積分的定義 82
3.1.3 不定積分的幾何意義 83
3.1.4 不定積分的性質(zhì) 83
3.1.5 基本積分公式 84
3.1.6 用直接積分法計(jì)算不定積分 84
同步習(xí)題3.1 85
3.2 不定積分的計(jì)算方法——換元法 86
3.2.1 第一換元積分法(湊微分法) 86
3.2.2 第二換元積分法 87
同步習(xí)題3.2 89
3.3 不定積分的計(jì)算方法——分部積分法 90
3.3.1 分部積分法的基本原理 90
3.3.2 分部積分法的具體應(yīng)用 91
同步習(xí)題3.3 92
3.4 定積分的基礎(chǔ)知識 93
3.4.1 曲邊梯形的面積 93
3.4.2 定積分的定義 93
3.4.3 定積分的幾何意義 95
3.4.4 定積分的基本性質(zhì) 96
同步習(xí)題3.4 99
3.5 定積分的計(jì)算 100
3.5.1 變上限定積分 100
3.5.2 微積分基本定理 101
3.5.3 換元公式 103
3.5.4 分部積分公式 104
同步習(xí)題3.5 104
3.6 定積分的應(yīng)用 106
3.6.1 用定積分求平均值 106
3.6.2 用定積分求平面圖形的面積 107
同步習(xí)題3.6 109
3.7 微分方程 109
3.7.1 微分方程的定義 109
3.7.2 可分離變量的方程 111
3.7.3 一階線性微分方程 112
同步習(xí)題3.7 114
3.8 反常積分 115
3.8.1 無窮區(qū)間上的反常積分 115
3.8.2 無界函數(shù)的反常積分 117
同步習(xí)題3.8 118
第3章思維導(dǎo)圖 119
第3章總復(fù)習(xí)題 120
第4章 線性代數(shù)初步
4.1 預(yù)備知識 121
4.1.1 向量 121
4.1.2 矩陣 122
4.1.3 連加號“Σ” 126
同步習(xí)題4.1 127
4.2 線性方程組 129
4.2.1 線性方程組及消元法 129
4.2.2 非齊次線性方程組 131
4.2.3 齊次線性方程組 133
同步習(xí)題4.2 134
4.3 行列式 136
4.3.1 n階行列式的定義 136
4.3.2 行列式的性質(zhì) 141
4.3.3 行列式按一行(列)展開 143
4.3.4 克萊姆法則 145
同步習(xí)題4.3 146
4.4 矩陣 147
4.4.1 矩陣的運(yùn)算 147
4.4.2 可逆矩陣 152
4.4.3 矩陣的簡單應(yīng)用 155
同步習(xí)題4.4 157
第4章思維導(dǎo)圖 158
第4章總復(fù)習(xí)題 159
第5章 概率論初步
5.1 概率論的基本概念 161
5.1.1 隨機(jī)試驗(yàn)與樣本空間 162
5.1.2 隨機(jī)事件 162
5.1.3 隨機(jī)事件的關(guān)系與運(yùn)算 163
同步習(xí)題5.1 164
5.2 概率 165
5.2.1 頻率與概率 165
5.2.2 古典概率與幾何概率 166
5.2.3 概率的公理化定義與運(yùn)算性質(zhì) 170
同步習(xí)題5.2 172
5.3 條件概率與事件的獨(dú)立性 173
5.3.1 條件概率與乘法公式 174
5.3.2 全概率公式與貝葉斯公式 175
5.3.3 事件的獨(dú)立性 177
5.3.4 獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn) 179
同步習(xí)題5.3 180
5.4 隨機(jī)變量與分布函數(shù) 182
5.4.1 隨機(jī)變量及其分類 182
5.4.2 分布函數(shù) 182
同步習(xí)題5.4 184
5.5 離散型隨機(jī)變量 185
5.5.1 離散型隨機(jī)變量及其概率分布 185
5.5.2 常用的離散型隨機(jī)變量 187
同步習(xí)題5.5 190
5.6 連續(xù)型隨機(jī)變量 192
5.6.1 連續(xù)型隨機(jī)變量及其概率密度 192
5.6.2 常用的連續(xù)型隨機(jī)變量 193
同步習(xí)題5.6 197
5.7 隨機(jī)變量函數(shù)的分布 199
5.7.1 離散型隨機(jī)變量函數(shù)的分布 199
5.7.2 連續(xù)型隨機(jī)變量函數(shù)的分布 199
同步習(xí)題5.7 201
5.8 隨機(jī)變量的數(shù)字特征 203
5.8.1 數(shù)項(xiàng)級數(shù)簡介 203
5.8.2 隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望 204
5.8.3 隨機(jī)變量函數(shù)的數(shù)學(xué)期望 207
5.8.4 數(shù)學(xué)期望的性質(zhì) 208
5.8.5 隨機(jī)變量的方差 208
5.8.6 方差的性質(zhì) 210
同步習(xí)題5.8 211
第5章思維導(dǎo)圖 213
第5章總復(fù)習(xí)題 214
附錄 使用Python解決大學(xué)文科數(shù)學(xué)問題
一、Python基礎(chǔ)知識 217
二、在Python中實(shí)現(xiàn)問題求解 218
附表
附表1 泊松分布表 227
附表2 標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表 230
參考答案
同步習(xí)題答案 231
總復(fù)習(xí)題答案 231