圖書基本信息
Ib Mathematics Standard Level Course Book: Oxford Ib Diploma Program [With CDROM]
作者: Paul La Rondie;Ed Kemp;Laurie Buchanan;
ISBN13: 9780198390114
類型: 平裝(簡裝書)
語種: 英語(English)
齣版日期: 2012-07-16
齣版社: Oxford University Press, USA
頁數: 792
重量(剋): 1837
尺寸: 25.4 x 19.05 x 3.556 cm
商品簡介
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About the Series: Oxford's IB Diploma Course Books are essential resource materials designed in cooperation with the IB to provide students with extra support through their IB studies. Course Books provide advice and guidance on specific course assessment requirements, mirroring the IB philosophy and providing opportunities for critical thinking.
《純粹數學進階:深入解析與應用》 麵嚮對象: 本書主要麵嚮對高等數學有濃厚興趣,並希望在大學階段深入學習純粹數學(Pure Mathematics)的自學者、高中理科尖子生、以及需要紮實理論基礎的工程或科學專業初學者。它為那些已經掌握瞭標準微積分和代數基礎,渴望探索更深層次數學結構與邏輯的讀者量身打造。 內容概述: 《純粹數學進階:深入解析與應用》是一本旨在係統性、嚴謹地構建讀者高等數學理論框架的教材。全書聚焦於數學分析(Mathematical Analysis)、抽象代數(Abstract Algebra)以及拓撲學基礎(Foundations of Topology)這三大核心領域,力求在概念的清晰闡釋與嚴密的邏輯推導之間找到完美的平衡。本書不滿足於僅提供計算技巧,而是緻力於揭示數學概念背後的深層結構和內在聯係。 第一部分:實分析與微積分的嚴謹基礎(The Rigorous Foundation of Real Analysis) 本部分將讀者從傳統的直觀微積分概念提升到基於$epsilon-delta$語言的嚴格分析框架。我們重新審視實數係統的完備性,這是整個分析學的基石。 第一章:實數係統與拓撲結構 實數的構建與性質: 從戴德金分割(Dedekind Cuts)或柯西序列(Cauchy Sequences)的角度構造$mathbb{R}$,強調其有序性和完備性。 度量空間基礎: 引入度量空間的概念,將拓撲概念推廣到更一般的空間。定義開集、閉集、緊緻性(Compactness)和連通性(Connectedness)。 收斂性的嚴格定義: 嚴格定義序列收斂、函數點態收斂和一緻收斂(Uniform Convergence)。重點分析一緻收斂對可微性、可積性的影響。 第二章:連續性、可微性與導數的性質 連續函數的深入研究: 證明連續函數在緊集上的性質(如最大值原理),以及一緻連續性(Uniform Continuity)。 導數的更深層次理解: 引入中值定理(Mean Value Theorems)的嚴格證明。重點探討黎曼積分(Riemann Integral)的定義、可積性判據(如勒貝格可積性的初步討論),以及微積分基本定理的嚴格陳述與證明。 反常積分(Improper Integrals): 對積分區間或被積函數有奇點的積分進行嚴格處理和判彆收斂性。 第三章:序列與級數的收斂性 函數項級數: 深入探討冪級數(Power Series)的收斂半徑、和函數的連續性與可微性。 傅裏葉級數(Fourier Series)簡介: 作為理解函數逼近和三角函數的正交基展開的初步引入,分析收斂性與收斂一緻性。 第二部分:抽象代數:結構與對稱性(Abstract Algebra: Structure and Symmetry) 本部分將代數從具體的數域擴展到更具抽象性的結構,探究集閤上定義的運算所遵循的內在規則。 第四章:群論基礎(Group Theory) 基本概念與例子: 詳細介紹群、子群、陪集(Cosets)和陪集分解。 正規子群與商群: 闡述正規性(Normality)的定義,構造商群(Quotient Groups),這是理解代數結構“縮小”的關鍵。 同態與同構: 介紹群同態(Homomorphisms)和同構(Isomorphisms),特彆是第一同構定理的證明及其在分類問題中的應用。 置換群: 深入研究對稱群 $S_n$,介紹循環結構和交錯群 $A_n$ 在伽羅瓦理論中的重要性。 第五章:環與域(Rings and Fields) 環的結構: 定義環、交換環、單位環。引入理想(Ideals)、主理想(Principal Ideals)和商環(Quotient Rings)。 域的推廣: 考察域(Fields)的性質,特彆是特徵(Characteristic)的概念。 多項式環: 在域上的多項式環進行除法算法、唯一分解整環(UFD)的概念介紹。 第三部分:微分方程與應用初探(Introduction to Differential Equations and Applications) 本部分將分析學工具應用於描述動態係統的核心工具——常微分方程(ODEs)。 第六章:一階常微分方程 綫性一階方程: 積分因子法(Integrating Factor Method)的完整推導。 可分離變量與恰當方程: 嚴格證明求解方法背後的數學原理。 初值問題(IVP)的解的存在性與唯一性: 引入皮卡迭代(Picard Iteration)的概念,為更復雜的ODE理論打下基礎。 第七章:高階綫性常微分方程 齊次與非齊次方程: 綫性組閤原理的嚴格證明。 常係數方程: 特徵方程法(Characteristic Equation Method)的推導,包括重根和復根的情況。 常數變易法(Variation of Parameters): 係統介紹求解非齊次方程的通用方法。 本書特色: 1. 強調證明的嚴謹性: 幾乎每一個核心定理都附有完整的、易於理解的證明過程,培養讀者的數學思維和邏輯推理能力。 2. 概念的深度挖掘: 避免將數學概念視為“工具”,而是深入探討其定義、公理背景和內在聯係。例如,詳細對比黎曼積分與勒貝格積分的適用範圍和優缺點。 3. 豐富的例題與練習: 書中穿插瞭大量精心設計的例題,用於闡明理論點,以及分級難度適宜的習題,鞏固對抽象概念的掌握。習題分為“理解性練習”和“探索性問題”,後者旨在引導讀者思考更前沿的數學課題。 4. 曆史視角與應用橋梁: 在關鍵概念引入時,簡要提及該概念的數學史背景,並給齣在物理學或高級工程中的簡潔應用示例,幫助讀者理解理論的意義而非孤立的存在。 學習目標: 完成本書學習後,讀者將: 熟練掌握實數係統的嚴格分析工具,並能對收斂性進行精確論證。 理解群、環、域等抽象代數結構的核心概念,並能應用同態定理分析結構關係。 具備解決標準常微分方程組的能力,並對解的存在性與唯一性有初步認識。 為進一步攻讀高等數學分支,如復分析、實分析、拓撲學或抽象代數高級課程打下堅實且全麵的基礎。