新书推荐 | MATLAB高等数学分析(下册)

『善为士者，不武；善战者，不怒；善胜敌者，不与；善用人者，为之下。是为不争之德，是谓用人之力。是为配天之极也。』

——《道德经》第六十八章

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内容简介

本书系统介绍了同济版《高等数学(下册)》(第七版)中各知识点的MATLAB实现方法，旨在让读者在大学一年级的高等数学学习阶段就可以得到MATLAB编程及工程实践能力的训练，同时通过实践反向促进理论课的学习。下册内容分两部分，共6 章。第一部分(第8~12 章)，系统介绍了高等数学的MATLAB实现方法。每章包含了以下内容：知识要点回顾，重温高等数学中的知识点，便于读者理解随后的MATLAB命令；主要的MATLAB函数，介绍要实现某个知识点会用到的MATLAB函数以及这些函数的具体用法；MATLAB案例，介绍高等数学中常见问题的MATLAB求解实现方式，包含详细的代码；工程拓展实例，通过实例介绍工程界是如何应用高等数学知识的，拓展读者的思路，也让读者对工程应用场景有更清晰的认识；习题，MATLAB是实践性的技术，必须通过实践来提高应用水平，通过练习有助于提高编程实践能力。第二部分(第13章)，主要介绍高等数学的数学建模方法和经典的数学建模实例，一是培养读者的建模思想，二是让读者感受到MATLAB在数学建模中的作用，并培养读者的MATLAB数学建模技能。

本书适合作为“高等数学”或“高等数学实验”课程的参考用书，还可以作为广大科研人员、学者、工程技术人员的参考用书。

编辑推荐

科学技术的发展离不开数学。数学在工程或产品中的体现是程序，对于未来的科学家和工程师来说，通过计算机编程进行数学计算是一种重要的能力。《MATLAB高等数学分析》就是培养读者掌握这种能力的一部专业图书。本书紧紧围绕我国高等院校普遍开设的“高等数学”课程教材，通过MATLAB编程的方法，进行科学的推理与演算，将书中的重要数学理论通过MATLAB程序设计实例呈现出来。这种通过MATLAB实践的项目式学习既能培养工程实践能力又可以促进理论学习，容易让读者体验到解决问题的成就感，从而形成正向反馈机制，激励读者继续学习，培养学习兴趣。

作者简介

卓金武  MathWorks中国教育高级应用工程师、教育行业经理。在MATLAB数据分析、数据挖掘、机器学习、数学建模、计算金融等科学计算领域有多年工作经验；曾于2003年与2004年两次获全国大学生数学建模竞赛一等奖，并于2007年获全国研究生数学建模竞赛一等奖。先后出版《MATLAB数学建模方法与实践》（第3版）、《量化投资：MATLAB数据挖掘技术与实践》《大数据挖掘：系统方法与实例分析》《MATLAB时间序列方法与实践》《MATLAB工程计算》（原书第3版）等畅销图书。

图书目录

第8章向量代数与空间解析几何

8.1本章目标

8.2相关命令

8.3向量的运算

8.3.1向量运算的数学表达

8.3.2实例分析

8.4平面与空间直线

8.4.1平面与直线的数学表达

8.4.2实例分析

8.5曲面与空间曲线

8.5.1典型曲面的数学方程表达

8.5.2实例分析

8.6空间解析几何综合实例分析

8.6.1空间图形位置关系判断

8.6.2参数变化时曲面的数值仿真

8.6.3计算曲面的切平面

8.6.4空间解析几何辅助3D打印

8.7拓展内容

8.7.1MATLAB坐标系转换方法

8.7.2参数方程的空间解析几何

8.7.3曲面动画绘图的实现

8.8上机实践

第9章多元函数微分法及其应用

9.1本章目标

9.2相关命令

9.3多元函数的基本概念

9.3.1通过图形理解多元函数的概念

9.3.2求多元函数的极限

9.3.3判断多元函数连续性

9.4偏导数

9.4.1偏导数的求法

9.4.2高阶偏导数

9.5全微分

9.5.1全微分的求法

9.5.2全微分在近似计算中的应用

9.6多元复合函数的求导

9.6.1多元复合函数的求导法则

9.6.2在MATLAB中求导多元复合函数

9.7隐函数的求导公式

9.7.1隐函数求导在MATLAB中的实现

9.7.2隐函数作图

9.8多元函数微分学的几何应用

9.8.1空间曲线的切线与法平面方程求法

9.8.2空间曲面的切平面与法线方程求法

9.9方向导数与梯度

9.9.1求方向导数

9.9.2求梯度

9.9.3梯度与等值面

9.10多元函数的极值及其求法

9.10.1求多元函数的极值

9.10.2求条件极值

9.11二元函数的泰勒公式

9.12最小二乘法

9.13上机实践

第10章重积分

10.1本章目标

10.2相关命令

10.3二重积分的计算

10.3.1二重积分的数值计算

10.3.2直角坐标计算

10.3.3极坐标计算

10.3.4二重积分换元法

10.4三重积分

10.4.1利用直角坐标计算三重积分

10.4.2利用柱面坐标计算三重积分

10.4.3利用球面坐标计算三重积分

10.5拓展内容

10.5.1重积分补充案例

10.5.2四维积分的计算

10.6上机实践

第11章曲线积分与曲面积分

11.1本章目标

11.2相关命令

11.3对弧长的曲线积分

11.4对坐标的曲线积分

11.5保守场

11.5.1保守场的判定

11.5.2积分函数的确定

11.6从曲线到曲面的推广

11.6.1曲面积分

11.6.2高斯公式与斯托克斯公式

11.7拓展内容： 曲面积分与散度定理的证明

11.8上机实践

第12章无穷级数

12.1本章目标

12.2相关命令

12.3常数项级数的计算

12.4常数项级数的审敛法

12.5幂级数

12.6傅里叶级数

12.7一般周期函数的傅里叶级数

12.8拓展内容： 傅里叶变换的应用——频谱分析

12.9上机实践

第13章高等数学数学建模方法

13.1微积分基本建模方法

13.2导弹追踪模型

13.2.1问题的描述

13.2.2模型的建立与求解

13.3酒驾司机酒精含量模型

13.3.1问题的描述

13.3.2模型的建立

13.3.3模型的求解

13.4铅球掷远模型

13.4.1问题的描述

13.4.2模型的建立与求解

13.5化学物质分解模型

13.5.1问题的描述

13.5.2基本假设

13.5.3模型的建立与求解

13.6车间空气清洁模型

13.6.1问题的描述

13.6.2问题分析与假设

13.6.3模型的建立

13.7减肥模型

13.7.1问题的描述

13.7.2问题的分析

13.7.3基本假设

13.7.4模型建立

13.7.5模型求解

13.7.6模型讨论

13.8森林救火模型

13.8.1问题的描述

13.8.2问题的分析

13.8.3模型假设

13.8.4模型建立

13.8.5模型解释

13.9薄膜渗透率的测定

13.9.1问题的描述

13.9.2假设

13.9.3符号说明

13.9.4模型的建立

13.9.5求解参数

13.10捕食者猎物模型

13.10.1模型描述

13.10.2模型的求解

13.10.3模型讨论(比较不同求解器的结果)

13.10.4模型的意义分析

13.11拓展内容：大学生数学建模竞赛

13.11.1数模竞赛的形式

13.11.2参加数模竞赛的意义

13.11.3MATLAB在数学建模中的地位

13.11.4完成数模竞赛所需要的知识

附录A命令汇总

参考文献

精彩书评

★高等数学是非数学专业同学学习数学最重要的一门课， MATLAB是当前科学计算和工程仿真的顶级软件工具，通过MATLAB可以让高等数学的学习变得更有趣， 也让高等数学的学习通过MATLAB更容易理解和应用。 《MATLAB高等数学分析》按照高等数学的学习路径，自然地将MATLAB更早地引入大学阶段的学习，对于非数学专业的同学理解和应用数学是非常有帮助的。

——陈文斌 复旦大学 数学科学学院 教授

★高等数学是开展科学与工程研究的基础，但学习高等数学对很多人来说都比较枯燥乏味，而且不能将理论知识和工程实践相结合。采用MATLAB编程语言进行高等数学的计算与实践，是解决这个问题的利器。《MATLAB高等数学分析》可以帮助读者在学习高等数学的同时掌握MATLAB科学计算方法,这对读者在专业课程的学习上，乃至在以后的工作或研究中都会有所帮助。

——周拥华  MathWorks中国技术总监

★麻省理工学院终身教授西蒙·派珀特博士曾说过：“当学生走进学校，第一件不得不面对的事情就是停止自主学习并开始接受被教导。” 在他看来，良好的教育不是让教师教得更好，而是提供充分的机会让学生去构建自己的知识体系。《MATLAB高等数学分析》所介绍的基于MATLAB项目实例的学习方法，无疑是把读者带回到正确的学习模式——MATLAB又是这种学习模式的有力工具。

——李庆节  MathWorks中国教育事业部总经理