微積分是很多學(xué)生十分頭疼的一門課程,本書(shū)教會(huì)讀者學(xué)好微積分的基本方法。 該書(shū)源自作者在普林斯頓大學(xué)開(kāi)設(shè)的一門極受歡迎的微積分課程,這門課讓很多學(xué)生不再畏懼微積分,并在考試中獲得高分。課程的48課時(shí)視頻可以在網(wǎng)上免費(fèi)看到。 本書(shū)作者憑借著對(duì)微積分的獨(dú)到理解,以輕快的語(yǔ)言將趣味十足的例題及重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題一一向讀者清楚解析。書(shū)中475個(gè)例題均有詳細(xì)解答。本書(shū)經(jīng)過(guò)多年課堂使用,是一本理想的微積分教學(xué)參考書(shū)。
作者簡(jiǎn)介 Adrian Banner 澳大利亞新南威爾士大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)士及碩士,普林斯頓大學(xué)數(shù)學(xué)博士。2002年起任職于INTECH公司,2009年擔(dān)任INTECH公司首席投資官。同時(shí)在普林斯頓大學(xué)數(shù)學(xué)系任兼職教師。
目錄: 第 1 章 函數(shù)、圖像和直線 1 1.1 函數(shù) 1 1.1.1 區(qū)間表示法 3 1.1.2 求定義域 3 1.1.3 利用圖像求值域 4 1.1.4 垂線檢驗(yàn) 5 1.2 反函數(shù) 6 1.2.1 水平線檢驗(yàn) 7 1.2.2 求逆 8 1.2.3 限制定義域 8 1.2.4 反函數(shù)的反函數(shù) 9 1.3 函數(shù)的復(fù)合 10 1.4 奇函數(shù)和偶函數(shù) 12 1.5 線性函數(shù)的圖像 14 1.6 常見(jiàn)函數(shù)及其圖像 16 第 2 章 三角學(xué)回顧 21 2.1 基本知識(shí) 21 2.2 三角函數(shù)定義域的擴(kuò)展 23 2.2.1 ASTC 方法 25 2.2.2 [0; 2] 以外的三角 函數(shù) 27 2.3 三角函數(shù)的圖像 29 2.4 三角恒等式 32 第 3 章 極限導(dǎo)論 34 3.1 極限:基本思想 34 3.2 左極限與右極限 36 3.3 何時(shí)不存在極限 37 3.4 在 1 和 .1 處的極限 38 3.5 關(guān)于漸近線的兩個(gè)常見(jiàn) 錯(cuò)誤認(rèn)知 41 3.6 三明治定理 43 3.7 極限的基本類型小結(jié) 45 第 4 章 如何求解涉及多項(xiàng)式的極限 問(wèn)題 47 4.1 包含當(dāng) x ! a 時(shí)的有理函數(shù)的極限 47 4.2 當(dāng) x ! a 時(shí)的涉及平方根的極限 50 4.3 當(dāng) x ! 1 時(shí)涉及的有理函數(shù)的極限 51 4.4 當(dāng) x ! 1 時(shí)的多項(xiàng)式型函數(shù)的極限 56 4.5 當(dāng) x ! .1 時(shí)的有理函數(shù)的極限 59 4.6 包含絕對(duì)值的極限 61 第 5 章 連續(xù)性和可導(dǎo)性 63 5.1 連續(xù)性 63 5.1.1 在一點(diǎn)處連續(xù) 63 5.1.2 在一個(gè)區(qū)間上連續(xù) 64 5.1.3 連續(xù)函數(shù)的例子 65 5.1.4 介值定理 67 5.1.5 一個(gè)更難的 IVT 例子 69 5.1.6 連續(xù)函數(shù)的最大值和最小值 70 5.2 可導(dǎo)性 71 5.2.1 平均速率 71 5.2.2 位移和速度 72 5.2.3 瞬時(shí)速度 73 5.2.4 速度的圖像解釋 74 5.2.5 切線 75 5.2.6 導(dǎo)函數(shù) 76 5.2.7 作為極限比的導(dǎo)數(shù).78 5.2.8 線性函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 80 5.2.9 二階導(dǎo)數(shù)和更高階導(dǎo)數(shù) 80 5.2.10 導(dǎo)數(shù)何時(shí)不存在 81 5.2.11 可導(dǎo)性和連續(xù)性 82 第 6 章 如何求解微分問(wèn)題 84 6.1 使用定義求導(dǎo) 84 6.2 求導(dǎo) (好方法) 87 6.2.1 函數(shù)的常數(shù)倍 88 6.2.2 函數(shù)和與函數(shù)差 88 6.2.3 通過(guò)乘積法則求積 函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 88 6.2.4 通過(guò)商法則求商 函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 90 6.2.5 通過(guò)鏈?zhǔn)角髮?dǎo)法則求 復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 91 6.2.6 一個(gè)令人討厭的例子 94 6.2.7 乘積法則和鏈?zhǔn)角髮?dǎo)法則的理由 96 6.3 求切線方程 98 6.4 速度和加速度 99 6.5 導(dǎo)數(shù)偽裝的極限 102 6.6 分段函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 104 6.7 直接畫(huà)出導(dǎo)函數(shù)的圖像 107 第 7 章 三角函數(shù)的極限和導(dǎo)數(shù) 111 7.1 涉及三角函數(shù)的極限 111 7.1.1 小數(shù)情況 111 7.1.2 問(wèn)題的求解 || 小數(shù)的情況.113 7.1.3 大數(shù)的情況 117 7.1.4 \其他的" 情況 120 7.1.5 一個(gè)重要極限的證明 121 7.2 涉及三角函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 124 7.2.1 求三角函數(shù)導(dǎo)數(shù) 的例子 127 7.2.2 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 128 7.2.3 一個(gè)好奇的函數(shù) 129 第 8 章 隱函數(shù)求導(dǎo)和相關(guān)變化率 132 8.1 隱函數(shù)求導(dǎo) 132 8.1.1 技巧和例子 133 8.1.2 隱函數(shù)求二階導(dǎo) 137 8.2 相關(guān)變化率 138 8.2.1 一個(gè)簡(jiǎn)單的例子 140 8.2.2 一個(gè)稍難的例子 141 8.2.3 一個(gè)更難的例子 142 8.2.4 一個(gè)非常難的例子 144 第 9 章 指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù) 148 9.1 基礎(chǔ)知識(shí) 148 9.1.1 指數(shù)函數(shù)的回顧 148 9.1.2 對(duì)數(shù)函數(shù)的回顧 149 9.1.3 對(duì)數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)及 反函數(shù). .150 9.1.4 對(duì)數(shù)法則 151 9.2 e 的定義 153 9.2.1 一個(gè)有關(guān)復(fù)利的例子 153 9.2.2 我們的問(wèn)題的答案 154 9.2.3 關(guān)于 e 和對(duì)數(shù)函數(shù)的更多內(nèi)容 156 9.3 對(duì)數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)求導(dǎo) 158 9.4 如何求解涉及指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù) 函數(shù)的極限 161 9.4.1 涉及 e 的定義的極限 161 9.4.2 指數(shù)函數(shù)在 0 附近的行為 162 9.4.3 對(duì)數(shù)函數(shù)在 1 附近的行為 164 9.4.4 指數(shù)函數(shù)在 1 或 .1 附近的行為 165 9.4.5 對(duì)數(shù)函數(shù)在 1 附近的行為 167 9.4.6 對(duì)數(shù)函數(shù)在 0 附近的行為 169 9.5 對(duì)數(shù)函數(shù)求導(dǎo) 170 9.6 指數(shù)的增長(zhǎng)和衰退.174 9.6.1 指數(shù)增長(zhǎng) 175 9.6.2 指數(shù)衰退 176 9.7 雙曲函數(shù). .178 第 10 章 反函數(shù)和反三角函數(shù) 182 10.1 導(dǎo)數(shù)和反函數(shù) 182 10.1.1 使用導(dǎo)數(shù)證明反函數(shù) 存在 182 10.1.2 導(dǎo)數(shù)和反函數(shù):可能 出現(xiàn)的問(wèn)題 183 10.1.3 求反函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 184 10.1.4 一個(gè)重要的例子 186 10.2 反三角函數(shù) 188 10.2.1 反正弦函數(shù) 188 10.2.2 反余弦函數(shù) 191 10.2.3 反正切函數(shù) 193 10.2.4 反正割函數(shù) 195 10.2.5 反余割函數(shù)及反余 切函數(shù) 196 10.2.6 計(jì)算反三角函數(shù) 197 10.3 反雙曲函數(shù) 199 第 11 章 導(dǎo)數(shù)和圖像 203 11.1 函數(shù)的極值問(wèn)題 203 11.1.1 全局極值和局部極值 203 11.1.2 極值定理 204 11.1.3 怎樣求全局最大值和全局最小值 205 11.2 羅爾定理 208 11.3 中值定理 210 11.4 二次導(dǎo)數(shù)及圖像 213 11.5 對(duì)于導(dǎo)數(shù)為零點(diǎn)的分類 215 11.5.1 一次導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用 216 11.5.2 二階導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用 217 第 12 章 如何繪制函數(shù)圖像 220 12.1 怎樣建立符號(hào)表格 220 12.1.1 制作一次導(dǎo)數(shù)的符號(hào)表格 222 12.1.2 制作二次導(dǎo)數(shù)的表格 223 12.2 繪制函數(shù)圖像的完全方法 225 12.3 例題 226 12.3.1 一個(gè)不使用導(dǎo)數(shù)的例子 226 12.3.2 使用完全方法繪制函數(shù)圖像: 例 1 229 12.3.3 例 2 230 12.3.4 例 3 233 12.3.5 例 4 236 第 13 章 最優(yōu)化和線性化 240 13.1 最優(yōu)化問(wèn)題 240 13.1.1 一個(gè)簡(jiǎn)單的最優(yōu)化例子 240 13.1.2 最優(yōu)化問(wèn)題:通常的 方法 241 13.1.3 一個(gè)最優(yōu)化的例子 242 13.1.4 另一個(gè)最優(yōu)化的例子 244 13.1.5 在最優(yōu)化問(wèn)題中使用隱函數(shù)的求導(dǎo)方法 247 13.1.6 一個(gè)較難的最優(yōu)化例題 247 13.2 線性化 250 13.2.1 線性化的歸納 251 13.2.2 微分 253 13.2.3 線性化的總結(jié)和 例子 255 13.2.4 在我們估算過(guò)程中的 誤差 256 13.3 牛頓方法 258 第 14 章 洛必達(dá)法則及極限問(wèn)題綜述 264 14.1 洛必達(dá)法則 264 14.1.1 類型 A:0/0 264 14.1.2 類型 A : §1= §1 267 14.1.3 類型 B1(1.1) 268 14.1.4 類型 B2(0 £§1) 270 14.1.5 類型 C(1§1; 00 或 10) 271 14.1.6 洛必達(dá)法則類型的總結(jié) 273 14.2 關(guān)于極限的總結(jié) 274 第 15 章 積分 277 15.1 求和符號(hào) 277 15.1.1 一個(gè)有用的求和 280 15.1.2 伸縮求和法 281 15.2 位移和面積 284 15.2.1 三個(gè)簡(jiǎn)單的例子 284 15.2.2 一段更常規(guī)的旅行 286 15.2.3 有正負(fù)的面積 288 15.2.4 連續(xù)的速度 289 15.2.5 兩個(gè)特別的估算 292 第 16 章 定積分 295 16.1 基本思想 295 16.2 定積分的定義299 16.3 定積分的特性 303 16.4 求面積 307 16.4.1 求非代數(shù)和面積 308 16.4.2 求解兩條曲線之間的面積 310 16.4.3 求曲線與 y 軸所圍成的面積 312 16.5 估算積分 315 16.6 積分的平均值和中值定理 318 16.7 不可積的函數(shù) 321 第 17 章 微積分基本定理 323 17.1 以其他函數(shù)為積分的函數(shù) 323 17.2 微積分的第一基本定理 326 17.3 微積分的第二基本定理 330 17.4 不定積分 331 17.5 怎樣解決問(wèn)題:微積分第一基本定理 333 17.5.1 變形 1:變量是積分下限 334 17.5.2 變形 2:積分上限是一個(gè)函數(shù) 334 17.5.3 變形 3:積分上下限都為函數(shù) 336 17.5.4 變形 4:極限偽裝成導(dǎo)數(shù) 337 17.6 怎樣解決問(wèn)題:微積分第二基本定理 337 17.6.1 計(jì)算不定積分 338 17.6.2 計(jì)算定積分 340 17.6.3 非代數(shù)和面積和絕對(duì)值 343 17.7 技術(shù)上的觀點(diǎn) 346 17.8 微積分第一基本定理的證明 347 第 18 章 積分的方法:第一部分 349 18.1 替代法 349 18.1.1 換元法和定積分 352 18.1.2 怎樣決定替代公式 355 18.1.3 換元法的理論解釋 357 18.2 分部積分法 358 18.3 部分分式 363 18.3.1 部分分式的代數(shù) 運(yùn)算 363 18.3.2 對(duì)每一部分積分 367 18.3.3 方法和一個(gè)完整的例子 369 第 19 章 積分的方法:第二部分 374 19.1 應(yīng)用三角函數(shù)公式的積分 374 19.2 關(guān)于三角函數(shù)的冪的積分 377 19.2.1 sin 或 cos 的冪 377 19.2.2 tan 的冪 379 19.2.3 sec 的冪 380 19.2.4 cot 的冪 382 19.2.5 csc 的冪 383 19.2.6 遞歸公式.383 19.3 關(guān)于三角換元法的積分 385 19.3.1 類型 1:pa2 . x2 385 19.3.2 類型 2:px2 + a2 387 19.3.3 類型 3:px2 . a2 388 19.3.4 配方和三角換元法 389 19.3.5 關(guān)于三角換元法的總結(jié) 390 19.3.6 平方根的方法和三角換元法 390 19.4 積分技巧綜述392 第 20 章 反常積分:基本概念 394 20.1 收斂和發(fā)散 394 20.1.1 關(guān)于反常積分的一些例子 396 20.1.2 其他的破裂點(diǎn) 398 20.2 關(guān)于無(wú)窮區(qū)間的積分 399 20.3 比較判別法 (理論) 401 20.4 極限比較判別法 (理論) 403 20.4.1 函數(shù)互為漸近線 403 20.4.2 關(guān)于判別法的陳述 405 20.5 P 判別法 (理論)406 20.6 絕對(duì)收斂判別法 408 第 21 章 反常積分:如何解題 411 21.1 如何開(kāi)始 411 21.1.1 拆分積分 411 21.1.2 如何處理負(fù)函數(shù)值 412 21.2 積分判別法總結(jié) 414 21.3 1 和 .1 附近的常見(jiàn)函數(shù) 415 21.3.1 1 和 .1 附近的多項(xiàng)式和多項(xiàng)式型函數(shù) 416 21.3.2 1 和 .1 附近的三角函數(shù) 418 21.3.3 1 和 .1 附近的 指數(shù) 420 21.3.4 1 附近的對(duì)數(shù) 423 21.4 常見(jiàn)函數(shù)在 0 附近的情形 427 21.4.1 0 附近的多項(xiàng)式和多項(xiàng)式型函數(shù) 427 21.4.2 0 附近的三角函數(shù) 428 21.4.3 0 附近的指數(shù)函數(shù) 429 21.4.4 0 附近的對(duì)數(shù)函數(shù) 431 21.4.5 0 附近的更一般 函數(shù) 432 21.5 如何應(yīng)對(duì)不在 0 或 1 處的瑕點(diǎn)433 第 22 章 數(shù)列和級(jí)數(shù):基本概念 435 22.1 數(shù)列的收斂和發(fā)散 435 22.1.1 數(shù)列和函數(shù)的聯(lián)系 436 22.1.2 兩個(gè)重要數(shù)列 438 22.2 級(jí)數(shù)的收斂與發(fā)散 439 22.3 第 n 項(xiàng)判別法 (理論) 443 22.4 無(wú)窮級(jí)數(shù)和反常積分的性質(zhì) 444 22.4.1 比較判別法 (理論) 444 22.4.2 極限比較判別法 (理論) 445 22.4.3 p 判別法 (理論) 446 22.4.4 絕對(duì)收斂判別法 447 22.5 級(jí)數(shù)的新判別法 448 22.5.1 比式判別法 (理論) 448 22.5.2 根式判別法 (理論) 450 22.5.3 積分判別法 (理論) 451 22.5.4 交錯(cuò)級(jí)數(shù)判別法 (理論) 454 第 23 章 如何求解級(jí)數(shù)問(wèn)題 457 23.1 如何求幾何級(jí)數(shù)的值 457 23.2 如何應(yīng)用第 n 項(xiàng)判別法 459 23.3 如何應(yīng)用比式判別法 460 23.4 如何應(yīng)用根式判別法 463 23.5 如何應(yīng)用積分判別法 464 23.6 如何應(yīng)用比較判別法、極限比較判別法和 p 判別法 466 23.7 如何應(yīng)對(duì)含負(fù)項(xiàng)的級(jí)數(shù) 470 第 24 章 泰勒多項(xiàng)式、泰勒級(jí)數(shù)和冪級(jí)數(shù)導(dǎo)論 475 24.1 近似值和泰勒多項(xiàng)式 475 24.1.1 重訪線性化 476 24.1.2 二次近似 476 24.1.3 高階近似 477 24.1.4 泰勒定理 478 24.2 冪級(jí)數(shù)和泰勒級(jí)數(shù) 481 24.2.1 一般冪級(jí)數(shù) 482 24.2.2 泰勒級(jí)數(shù)和麥克勞林 級(jí)數(shù) 484 24.2.3 泰勒級(jí)數(shù)的收斂性 485 24.3 一個(gè)重要極限 488 第 25 章 如何求解估算問(wèn)題 490 25.1 泰勒多項(xiàng)式與泰勒級(jí)數(shù)總結(jié) 490 25.2 求泰勒多項(xiàng)式與泰勒級(jí)數(shù) 491 25.3 用誤差項(xiàng)估算問(wèn)題 494 25.3.1 第一個(gè)例子 495 25.3.2 第二個(gè)例子 497 25.3.3 第三個(gè)例子 498 25.3.4 第四個(gè)例子 499 25.3.5 第五個(gè)例子 501 25.3.6 誤差項(xiàng)估算的一般方法 502 25.4 誤差估算的另一種方法 502 第 26 章 泰勒級(jí)數(shù)和冪級(jí)數(shù):如何解題 505 26.1 冪級(jí)數(shù)的收斂性 505 26.1.1 收斂半徑 505 26.1.2 如何求收斂半徑和收斂區(qū)域 507 26.2 由舊泰勒級(jí)數(shù)求新泰勒級(jí)數(shù) 511 26.2.1 代換和泰勒級(jí)數(shù) 512 26.2.2 泰勒級(jí)數(shù)求導(dǎo) 514 26.2.3 泰勒級(jí)數(shù)求積分 515 26.2.4 泰勒級(jí)數(shù)相加和相減 517 26.2.5 泰勒級(jí)數(shù)相乘 518 26.2.6 泰勒級(jí)數(shù)相除 519 26.3 利用冪級(jí)數(shù)和泰勒級(jí)數(shù)求導(dǎo) 520 26.4 利用麥克勞林級(jí)數(shù)求極限 522 第 27 章 參數(shù)方程和極坐標(biāo) 526 27.1 參數(shù)方程 526 27.2 極坐標(biāo) 531 27.2.1 極坐標(biāo)與笛卡兒坐標(biāo)互換 532 27.2.2 極坐標(biāo)系中畫(huà)曲線 534 27.2.3 求極坐標(biāo)曲線的切線 537 27.2.4 求極坐標(biāo)曲線圍成的面積 538 第 28 章 復(fù)數(shù) 541 28.1 基礎(chǔ) 541 28.2 復(fù)平面 544 28.3 復(fù)數(shù)的高次冪 547 28.4 解 zn = w 548 28.5 解 ez = w 553 28.6 一些三角級(jí)數(shù) 555 28.7 歐拉等式和冪級(jí)數(shù) 557 第 29 章 體積、弧長(zhǎng)和表面積 559 29.1 旋轉(zhuǎn)體的體積 559 29.1.1 圓盤法 560 29.1.2 殼法 561 29.1.3 總結(jié)和變式 563 29.1.4 變式 1:區(qū)域在曲線和y 軸之間 563 29.1.5 變式 2:兩曲線間的區(qū)域 565 29.1.6 變式 3:繞平行于坐標(biāo)軸的軸旋轉(zhuǎn) 567 29.2 一般固體體積 569 29.3 弧長(zhǎng) 573 29.4 旋轉(zhuǎn)體的表面積 577 第 30 章 微分方程 581 30.1 微分方程導(dǎo)論 581 30.2 可分離變量的一階微分方程 582 30.3 一階線性方程 584 30.4 常系數(shù)微分方程 588 30.4.1 解一階齊次方程 589 30.4.2 解二階齊次方程 589 30.4.3 為什么特征二次方程適用 590 30.4.4 非齊次方程和特解 591 30.4.5 求特解 592 30.4.6 求特解的例子 593 30.4.7 解決 yP 和 yH 間的沖突 596 30.4.8 IVP. 596 30.5 微分方程建模 598 附錄 A 極限及其證明 601 A.1 極限的正式定義 601 A.1.1 小游戲 601 A.1.2 真正的定義 603 A.1.3 應(yīng)用定義的例子 604 A.2 由原極限產(chǎn)生新極限 605 A.2.1 極限的和與差及證明 605 A.2.2 極限的乘積及證明 606 A.2.3 極限的商及證明 607 A.2.4 三明治定理及證明 609 A.3 極限的其他情形 609 A.3.1 無(wú)窮極限610 A.3.2 左極限與右極限 611 A.3.3 在 1 及 .1 處的極限 611 A.3.4 兩個(gè)涉及三角函數(shù)的例子 613 A.4 連續(xù)與極限 615 A.4.1 連續(xù)函數(shù)的復(fù)合 615 A.4.2 介值定理的證明 617 A.4.3 最大 { 最小定理的證明 618 A.5 重返指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù) 619 A.6 微分與極限 621 A.6.1 函數(shù)的常數(shù)倍 622 A.6.2 函數(shù)的和與差 622 A.6.3 乘積法則的證明 622 A.6.4 商法則的證明 623 A.6.5 鏈?zhǔn)角髮?dǎo)法則的證明 624 A.6.6 極值定理的證明 624 A.6.7 羅爾定理的證明 625 A.6.8 中值定理的證明 625 A.6.9 線性化的誤差 626 A.6.10 分段函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 627 A.6.11 洛必達(dá)法則的證明 628 A.7 泰勒近似定理的證明 630 附錄 B 估算積分 633 B.1 使用條紋估算積分 633 B.2 梯形法則 636 B.3 辛普森法則 638 B.4 近似的誤差 640 B.4.1 估算誤差的例子 641 B.4.2 誤差項(xiàng)不等式的證明 642 符號(hào)列表 644 索引 647
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