本書力求運用通俗的語言向讀者介紹高等數(shù)學中基礎的知識。全書以微積分學為核心,其顯著特點是在課程中增加了實踐與實驗環(huán)節(jié),學生在高等數(shù)學學習中結合使用數(shù)學軟件,通過參與“演示與實驗”來幫助理解數(shù)學中的一些抽象概念和理論。并且運用計算機操作來解決許多以前不能解決的實際問題。本書在內容安排、形式體系、行文風格等方面都有創(chuàng)新。學生通過手動操作的實驗過程來學習微積分、運用微積分,起到了一石三鳥之功效。首先在教學環(huán)節(jié)上改變了傳統(tǒng)的模式,教學方式更加生動活潑。其次學生在學習過程中既掌握了基本理論和基本運算技能,又能夠方便、簡捷地運用計算機來解決復雜的實際問題。具有很好的實用性。第三是結合目前學生的實際情況,引入了國外先進的教學模式和教學理念。
社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,社會中各個行業(yè)及大學里的各個專業(yè)都對微積分提出了新的更高的要求,微積分教學改革顯得更加緊迫和重要.能否把微積分的教學變得生動一些、實用一些呢?為此我們在編撰本教材時,特別注意了以下幾點.
。1) 以培養(yǎng)應用型人才為目標,在達到教學大綱的基本要求下,盡量從實際出發(fā),注重概念與定理的直觀描述和數(shù)學描述的實際背景;注重表現(xiàn)微積分與現(xiàn)實世界問題的緊密聯(lián)系;克服學生在數(shù)學認知上的心理障礙,邏輯推理做到難度適宜.
(2) 充分利用計算機等先進的現(xiàn)代教育技術工具,引入最新的微積分軟件,盡量使抽象的概念形象化,使煩瑣的計算簡單化.注重知識的實用性、生動性和趣味性,削弱了過難過繁的運算技巧,將學生從枯燥的公式和大量的運算中解放出來.
。3) 增加了較多的實用性例題、練習題和數(shù)學模型.力求使學生的邏輯思維能力、演算能力與處理實際問題的能力協(xié)調發(fā)展,注重學生運用數(shù)學的意識,達到提高學生的綜合數(shù)學素質的目的;從而不斷提高學生解決實際問題的水平,激勵學生學習數(shù)學的主動性和積極性.
。4) 附錄中的Mathematica軟件常用操作命令、微積分基本公式和初等數(shù)學部分公式,可供學習時查閱、參考.
為了使學生的學習不受時間的限制,能夠自主學習;把抽象的概念直觀化、具體化;把枯燥的學習生動化、趣味化,我們編制了以知識點形式的《微積分基礎》教學光盤,以幫助學生克服學習中遇到的種種困難.我們列出了每一章的重要知識點,每一個知識點都有五個部分:、 基本概念;② 錯誤防范;③ 教學互動;④ 同步練習;⑤ 練習冊詳解,可供學生自學和復習之用.
基本概念部分: 我們采用了講解與板書同步的形式(這在目前的數(shù)學教學課件中是絕無僅有的),讓學生有親臨課堂的感覺.概念與定理等一系列講解盡量從實際出發(fā),從簡單的引例開始,自然而然地歸納總結出概念、定理和具體方法.注重對抽象概念與定理的直觀描述,消除學生在認知上的心理障礙以及學習中的畏難情緒.
錯誤防范部分: 搜集了多年來學生在學習中容易出現(xiàn)的常見錯誤,以防患于未然.
教學互動部分: 可供教師隨堂使用,讓學生到講臺上練習,以便調節(jié)課堂上的學習氣氛.對于選擇題,不是就事論事地給出對還是錯的結論,而是對每個選項進行簡單的分析或計算,指出原因所在,而讓學生知其然,也知其所以然.
同步練習部分: 配有類似題,供學生課后練習之用.在解題過程中,會及時給出學生需要的公式、法則或前期知識,具有人性化的特點.并且還可以點擊右上角的“類題”加強訓練.
練習冊詳解部分: 給出了練習冊幾乎所有習題的詳細解題過程,培養(yǎng)學生養(yǎng)成規(guī)范的書寫習慣.
總之,希望通過教學光盤幫助學生明確學習重點、理清基本概念、掌握簡捷的解題方法,做到融會貫通,順利地完成本課程的學習.
本次再版新增加的教學課件采用PPT軟件,是由在微積分教學上造詣很深的呂永林老師憑借豐富的教學經(jīng)驗,耗費4年時間傾力編寫與制作而成的,余敏副教授又增加了Mathematica軟件部分,課件內容詳盡完善,實為不可多得的精品課件.
我們希望讀者對此有所了解,以便從一開始就堅定學習的信心,最大限度地發(fā)揮自己的潛能.我們也希望,這本教材為教師提供便利,使教師在進行教學改革的同時,能夠應用計算機軟件進行科研創(chuàng)新研究.這有助于提高教師的教學水平和研究能力.本教材可供高職高專院校的理工類、經(jīng)濟類、貿易類、文科類等各專業(yè)使用.
本書的選材注意在達到教學要求的基礎上拓寬知識面,以適應不同專業(yè)的教學需要.教師在教學過程中可以根據(jù)實際情況進行取舍.
本教材自2008年6月第1版出版發(fā)行以來,被許多高職院校選作教材.并且得到有關專家的肯定和贊譽,由于在課程改革和創(chuàng)新方面的突出貢獻,“微積分基礎”榮獲2009年上海市市級精品課程.
在本書付梓之際,我們衷心感謝東華大學李紹寬教授、胡良劍教授等專家的指導與支持.
由于時間倉促,實踐經(jīng)驗不夠,書中難免有疏漏,熱誠希望有關專家、讀者不吝指正.
第1章數(shù)學與計算機()
1.1計算機與數(shù)學的關系()
1.1.1計算、計算方法和計算工具()
1.1.2計算機數(shù)學軟件()
1.1.3Mathematica的特點()
1.2初等數(shù)學的計算機算法()
1.2.1Mathematica的啟動和運行()
1.2.2用Mathematica作算術運算()
1.2.3用Mathematica作代數(shù)運算()
1.2.4用Mathematica作函數(shù)運算()
1.2.5用Mathematica解方程()
1.2.6用Mathematica作圖()
習題一()
第2章極限與連續(xù)()
2.1數(shù)列的極限()
2.1.1數(shù)列的概念()
2.1.2數(shù)列的極限()
2.2函數(shù)的極限()
2.2.1函數(shù)極限的定義()
2.2.2函數(shù)極限的性質()
2.2.3函數(shù)極限的基本運算()
2.3利用Mathematica計算極限()
2.4函數(shù)的連續(xù)性()
2.4.1f(x)在點x0的連續(xù)性()
2.4.2間斷點的類型()
2.4.3f(x)在區(qū)間上的連續(xù)性()
習題二()
微積分基礎(第二版)——引入Mathematica軟件求解
第3章一元函數(shù)微分學()
3.1導數(shù)的概念()
3.1.1導數(shù)引例()
3.1.2函數(shù)的變化率——導數(shù)()
3.1.3求函數(shù)y=f(x)的變化率(導數(shù))的方法()
3.1.4可導與連續(xù)的關系()
3.1.5導數(shù)的幾何意義()
3.2導數(shù)的運算()
3.2.1利用導數(shù)的定義求導()
3.2.2導數(shù)基本運算法則和基本初等函數(shù)導數(shù)公式()
3.2.3反函數(shù)的導數(shù)()
3.2.4基本初等函數(shù)導數(shù)公式()
3.2.5復合函數(shù)的導數(shù)()
……