前言
本书是同济大学数学系多年教学经验的总结,编者参考了近年来国内外出版的多本同类教材,吸取它们在内容安排、例题配置、定理证明等方面的优点,并结合工科院校的实际需求编写而成的。本书的主要特点如下:
(1)优化编排,重点突出。本书在内容编排上,与初等数学紧密结合,在每一节前设置“课前导读”,帮助读者回顾本节将用到的基础知识,连通知识链,以便更好地学习新的知识。在概念的引入方面,注重从特殊到一般,从具体到抽象,尽量做到易于教、便于学。例如,极限的引入从“庄子”开始,导数的引入从“切线”开始,积分的引入则从“面积”开始;在知识体系和内容上,对有关内容进行了整合,调整了一些内容的先后顺序,使得内容更加紧凑,知识间的联系更紧密。例如,在第一章第二节和第三节中分别给出数列、函数极限的定义,并用定义证明了最基本的结论,紧接着在定义的后面给出了极限的四则运算法则,这样有利于加深读者对极限的理解,从而使读者既能感受到极限定义的严谨,又能体会到极限计算的精彩。另外,把一些极限的性质、定理、证明安排在第四节作为对极限理论有较高要求的选学内容,充分体现“以用为先,以需为度”的原则,以便满足不同读者的需求。
(2)难度适中,帮助理解。高等数学中概念的抽象性一直是一个被反复讨论的话题,刚入学的大学生学习高等数学一般都需要一个适应的过程。为了缩短适应的时间,本书在保证数学概念的准确性及其基本理论完整性的前提下,尽量借助几何直观图形和实际意义进行理论的阐释。例如,极限是微积分的“灵魂”,只有理解这一概念,才能领会微积分的实质。为了清楚阐述这一概念,我们从实际出发,用直观的几何图形给予说明,同时对核心概念的定义配以微课,读者扫描相应的二维码后即可学习,有助于读者对抽象概念的理解;对于极限的“ε-N”类的定义,我们采取淡化处理,只应用定义证明最基本的结论。但为了保持系统的完整性,同时满足读者对继续深造的需要,本书将应用定义证明的性质和定理统一放在了一节中,供不同专业、不同要求的读者选择性学习;对于微分中值定理,编者联系几何、物理问题说明其意义,对其严格证明。同时,还增加了定理应用的例题数量,使读者更快速地掌握定理的内容,以提升读者应用定理论证问题的能力。
(3)习题丰富,题型多样。每章和每节结束时均设置练习题,每节后的习题与该节内容匹配,用以帮助读者理解和巩固基本知识,同时在习题的编排上注重层次感,难易相宜,以满足不同读者的需要;每章后的测试题在题型上更为多样,且难度略高于每节后的基础习题,用于帮助读者提高,同时也便于读者及时检查学习的效果,拾遗补漏。另外,本书还将部分考研真题编入习题中,以便读者能力的进一步提升。
(4)归纳总结,提升素养。通过微课的形式对每章的内容进行总结。主要包括:说明概念的现实背景、含义与方法;说明本章的基本要求和重点难点,帮助读者系统地归纳本章所学知识;在每章的后面配备了拓展阅读,在增强趣味性的同时让读者能够了解学科背景,拓宽读者视野。
本书由同济大学张弢、殷俊锋编写,全书由张弢统稿。本书在编写和统稿过程中得到了教师同仁和同学的帮助,特别感谢审稿老师认真地审阅了初稿并提出了许多宝贵意见,谨在此表示衷心的感谢。
编者
2016年4月