産品特色
內容簡介
《高等數學引論(第1捲 英文版)》是我國名數學傢華羅庚在上世紀60年代編寫的教學用書,曾在中國科學技術大學講授。全書包含瞭微積分、高等代數、常微分方程、復變函數論等內容。全書反映瞭作者的“數學是一門有緊密內在聯係的學問,應將大學數學係的基礎課放在一起來講”的教學思想,還包括瞭作者的“要埋有伏筆”、“生書熟講,熟書生溫”等教學技巧,書中還介紹瞭數學理論的不少應用。
目錄
Preface
Translator's note
Introduction
1 Real and complex numbers
1.1 Rational numbers
1.2 The existence of irrational numbers
1.3 A description of real numbers
1.4 Limit
1.5 The Bolzano-Weierstrass theorem
1.6 Definitions for complex numbers and vectors
1.7 Polar coordinates and multiplication
1.8 De Moivre's theorem
1.9 Completeness of the complex numbers
1.10 Introduction to quaternions
Supplement
1.11 Binary arithmetics
1.12 Periodic decimals
1.13 Rational approximations to real numbers
1.14 Error terms
1.15 Solutions to cubic and quartic equations
2 Vector algebra
2.1 Space coordinates and vectors
2.2 Addition of vectors
2.3 The decomposition of a vector
2.4 Inner product (scalar product)
2.5 Vector product (outer product)
2.6 Multiple products
2.7 Change of coordinates
2.8 Planes
2.9 Equation for a line in space
2 Supplement
2.10 Main formulae in spherical trigonometry
2.11 Duality principle
2.12 Right-angled and right-sided triangles
2.13 Forces, systems and equivalent systems
2.14 Combination of parallel forces
2.15 Moments
2.16 Couples
2.17 Standard form for a system
2.18 Equilibrium and its applications
3 Functions and graphs
3.1 Variables
3.2 Functions
3.3 Implicit functions
3.4 Functions represented by graphs and tables
3.5 Several elementary functions
3.6 Functions with simple special properties
3.7 Periodic functions
3.8 Representations for a complex function
3.9 Line of regression
3.10 Lagrange's interpolation formula
3.11 Other interpolation formulae
3.12 Experimental formulae
3.13 Family of curves
4 Limits
4.1 Limits of sequences
4.2 Sequences without limits
4.3 Series
4.4 Conditionally convergent series
4.5 The method of Zu Chongzhi in calculating π
4.6 Archimedes' method for the area of a parabolic region
4.7 Calculating pressure on a boundary
4.8 The number e
4.9 Taking limit in the continuum
4.10 On several important limits
4.11 Some examples
4.12 Orders of infinity
4.13 The symbols ~, O and o
4.14 Continuous functions
……
幾何解析與拓撲學基礎:從歐幾裏得空間到微分流形 本書旨在為讀者提供一個嚴謹而深入的數學基礎,涵蓋現代幾何學、拓撲學以及分析學中的核心概念。它並非一本傳統的微積分或綫性代數教材,而是更側重於建立從經典幾何到抽象代數結構之間的橋梁,為進階的純粹數學研究做好準備。 第一部分:歐幾裏得空間的分析幾何 本部分從$n$ 維歐幾裏得空間 $mathbb{R}^n$ 的基礎結構齣發,建立嚴謹的分析框架。 1. 嚮量空間與綫性映射的幾何詮釋: 我們首先復習綫性代數的基本概念,但重點在於其幾何意義。討論 $mathbb{R}^n$ 上的內積(點積),它如何誘導齣長度和角度的概念。詳細分析正交性、正交基、Gram-Schmidt 正交化過程,並將其應用於最小二乘法和投影的幾何解釋。重點闡述綫性映射如何作用於幾何對象,例如鏇轉、反射和剪切變換的矩陣錶示及其在坐標係變換下的不變性。 2. 歐幾裏得度量與拓撲結構: 在 $mathbb{R}^n$ 上定義歐幾裏得距離和範數,並在此基礎上引入拓撲學的基礎概念——開集、閉集、鄰域、極限點和緊緻性。嚴格證明 Heine-Borel 定理在 $mathbb{R}^n$ 上的應用,並討論完備性(Cauchy 序列)在分析幾何中的重要性。探討等距變換(Isometries)在 $mathbb{R}^n$ 中的性質,它們保持距離和角度的變換如何構成歐幾裏得群 $E(n)$。 3. 麯綫與麯麵的微分幾何入門: 引入空間麯綫的參數化錶示。定義弧長、切嚮量和撓率,解析性地刻畫麯綫的彎麯程度。隨後過渡到 $mathbb{R}^3$ 中的麯麵,使用第一、第二基本形式來局部描述麯麵的幾何屬性。詳細分析麯率(高斯麯率和平均麯率)的概念,解釋這些內在不變量如何區分不同類型的麯麵,並為後續的微分幾何打下基礎。 第二部分:拓撲空間與連續性 本部分將抽象化歐幾裏得空間中的“接近”概念,進入拓撲學領域。 1. 拓撲空間的一般理論: 定義拓撲空間,公理化開集的概念,並以此導齣閉集、閉包、內部、邊界。深入研究連續函數在拓撲空間中的定義,討論開集映射和閉集映射的性質。分析商拓撲、子空間拓撲和積拓撲的構造方法及其應用,例如如何構建環麵或笛卡爾積空間的拓撲結構。 2. 連通性與分離公理: 探討連通空間的概念,區分路徑連通性與連通性。分析局部連通性,並解釋其與基本群(作為路徑連通性的衡量指標)的關聯。詳細闡述分離公理(如 $T_1, T_2$ (Hausdorff) 空間),強調 Hausdorff 性質在保證函數極限唯一性和保證緊緻子空間為閉集的重要性。 3. 緊緻性與完備性: 深入研究緊緻性,特彆是其在任意拓撲空間中的覆蓋定義。證明緊緻空間上的連續函數具有最大值和最小值(Weierstrass 定理的推廣)。對比拓撲學中的緊緻性與度量空間中的完備性,展示兩者在函數空間理論中的互補作用。 第三部分:度量空間與泛函分析的先聲 本部分將拓撲學的抽象概念置於具有距離結構的背景下,為泛函分析做鋪墊。 1. 度量空間的基礎結構: 定義度量空間,並展示如何從度量導齣拓撲結構。分析開球、閉球的概念,並討論度量誘導的完備性。重點研究完備度量空間,引入巴拿赫不動點定理(收縮映射原理)及其在求解常微分方程初值問題中的應用。 2. 函數空間: 開始考察無限維空間,特彆是函數空間 $C[a, b]$(連續函數空間)和 $L^p$ 空間(作為積分函數的空間)。在 $C[a, b]$ 上定義上確界範數(supremum norm),並討論該空間是否完備(是,可證明)。介紹等度連續性(Equicontinuity)的概念,並闡述 Arzelà-Ascoli 定理,這是證明函數序列極限存在性的關鍵工具。 3. 綫性泛函與賦範綫性空間: 引入賦範綫性空間的概念,即具有連續範數的嚮量空間。探討綫性泛函的連續性及其界綫。最後,初步介紹有界綫性算子(Bounded Linear Operator)的概念,為讀者理解算子理論和希爾伯特空間打下必要的代數和拓撲基礎。 本書的敘述風格嚴謹、邏輯清晰,強調數學概念之間的相互聯係,旨在培養讀者從直觀幾何圖像過渡到嚴格抽象論證的能力。書中包含大量例證、反例以及需要讀者自行證明的核心定理,以確保對概念的深度理解。