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內容簡介: |
本书是为电子、通信、信号处理、电气、自动化等专业开设“工程数学”课程编写的。本书根据电类各专业和其他相近专业的需要选择内容、把握尺度,尽可能将工程数学知识和相关学科中的实际问题相结合,尤其适合较少学时的教学需要。本书包括线性代数、概率论、复变函数、积分变换等方面的基本知识。书末列有附录:标准正态分布表、傅里叶变换简表、拉普拉斯变换简表、拉普拉斯变换性质、综合题的答案与提示。本书突出数学概念的准确,运用典型实例和例题说明数学概念和解题方法,尽可能联系工程数学知识在相关学科中的实际应用。本书既可作为应用型本科和高职高专院校电类各专业和其他相近专业的教材,也可作为工程技术人员的参考书。
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目錄:
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第1章行列式1 11行列式的概念1 111二阶和三阶行列式1 112n阶行列式3 12行列式的性质5 13行列式的计算11 14克拉默法则17 15本章小结20 习题20 第2章矩阵24 21矩阵的概念24 22矩阵的运算及其性质25 221矩阵的加法与数乘25 222矩阵的乘法27 223矩阵的转置31 224方阵的行列式33 23可逆矩阵35 231可逆矩阵的概念和性质35 232用伴随矩阵求逆矩阵37 24分块矩阵40 241分块矩阵的概念40 242分块矩阵的运算41 243准对角矩阵43 25矩阵的初等变换44 251矩阵的初等行变换44 252初等矩阵47 253用初等行变换求逆矩阵49 26矩阵的秩51 261矩阵的秩的概念和性质51 262用初等行变换求矩阵的秩53 27矩阵的实际应用55 271密码问题55 272人口流动问题56 28本章小结57 习题57 第3章线性方程组61 31高斯—约当消元法62 32线性方程组解的判定65 33n维向量的概念与线性运算69 331n维向量的概念69 332n维向量的线性运算70 34向量组的线性相关性71 341线性组合与线性表示71 342线性相关与线性无关73 35向量组的秩76 351向量组的等价和极大线性 无关组76 352向量组的秩以及它与矩阵的秩的 关系77 36线性方程组解的结构79 361齐次线性方程组解的结构79 362非齐次线性方程组解的结构83 37本章小结84 习题85 第4章随机事件及其概率88 41随机事件88 411随机试验与随机事件88 412样本空间89 413事件间的关系与运算90 42随机事件的概率与概率加法公式93 421概率的统计定义93 422概率的古典定义95 423概率加法公式99 43条件概率与概率乘法公式101 431条件概率101 432概率乘法公式103 433事件的相互独立性104 44重复独立试验106 45全概率公式与贝叶斯公式108 451全概率公式108 452贝叶斯公式109 46本章小结111 习题111 第5章随机变量及其概率分布115 51随机变量115 52随机变量的分布函数116 53离散型随机变量及其典型分布118 531二项分布120 532泊松分布121 54连续型随机变量及其典型分布122 541均匀分布124 542正态分布125 55随机变量函数的分布127 56本章小结128 习题128 第6章随机变量的数字特征131 61离散型随机变量的数学期望131 62连续型随机变量的数学期望133 63随机变量函数的数学期望135 64方差与标准差136 65随机变量数字特征的性质140 66重要分布的数学期望与方差142 67切贝谢夫不等式143 68大数定律145 69中心极限定理147 610本章小结150 习题150 第7章复变函数153 71复数与复变函数153 711复数153 712区域158 713复变函数159 714复变函数的极限与连续160 72解析函数161 721复变函数的导数161 722解析函数163 73复变函数的积分169 731复变函数积分的概念及其性质169 732柯西积分定理172 733柯西积分公式175 734解析函数的高阶导数177 74级数177 741幂级数177 742泰勒级数180 743洛朗级数181 75留数184 751孤立奇点184 752留数186 76本章小结189 习题189 第8章傅里叶变换192 81傅里叶级数192 82傅里叶积分196 821傅里叶积分的复数形式196 822傅里叶积分公式196 83傅里叶变换的概念199 831傅里叶变换的定义199 832单位脉冲函数及其傅里叶变换202 84傅里叶变换的性质203 85卷积206 86傅里叶变换的应用208 861周期函数与离散频谱208 862非周期函数与连续频谱211 87本章小结212 习题212 第9章拉普拉斯变换214 91拉普拉斯变换的概念214 911拉普拉斯变换的定义214 912拉普拉斯变换的存在定理216 92拉普拉斯变换的性质218 93拉普拉斯逆变换224 94拉普拉斯变换的卷积227 95拉普拉斯变换的应用229 951微分方程的拉氏变换解法230 952线性系统的传递函数232 96本章小结235 习题235 附录238 附录A:标准正态分布表238 附录B:傅里叶变换简表239 附录C:拉普拉斯变换简表240 附录D:习题综合题答案与提示244 参考文献252
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內容試閱:
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应用型本科和高职高专教育着重培养学生解决实际问题的能力,它们在我国的高等教育中占有非常重要的地位。然而,应用型本科和高职高专在我国发展的历史都还不长,有许多问题还在探索之中,课程的优化整合就是其中之一。应用型本科和高职高专电类各专业培养有关工程技术方面的应用型高级技术人才。这种类型的人才既需要懂得工程数学的基本概念和基本理论,更需要掌握工程数学的基本方法和实际应用。应用型本科和高职高专电类各专业需要的数学知识比较多,除高等数学外,还需要线性代数、概率论、复变函数、积分变换等内容。但是,不可能安排较多的数学课程的课时。因此,许多学校将这些数学知识整合为一门课程——工程数学。本书是一本将线性代数、概率论、复变函数、积分变换等内容整合到一起的工程数学教材。不同院校相关专业培养目标不尽相同,对工程数学知识也有不同的要求,为此本书尽可能照顾到各院校的需求选编内容。本书编者都是长期从事数学课程教学的教师,比较了解电类相关专业对数学知识的要求,还有在企业从事技术工作的经历,这些都是编写本书的基础。为了编写出版有特色的高质量教材,编者多次向电类相关专业方面的专家、学者请教,深入了解电类相关专业所需的工程数学知识。在此基础上确定了本书的下列编写原则。(1)根据电类相关专业对数学知识的基本要求确定内容以及广度和深度本书包括线性代数、概率论、复变函数、积分变换四部分。每个部分都严格把握其广度和深度。凡是重要的基本概念、基本方法不惜篇幅讲透彻。为满足部分学生对数学知识的较高要求,本书对绝大部分定理都给出了严格的证明。丰富的联系实际的实例和例题是本书的最大特色之一。这些内容对学生掌握基本概念和基本方法很有帮助。每章的习题包括单项选择题、填空题、计算题和应用题。针对应用型教育的要求和这类学生的特点,本书习题与例题紧密对应,突出数学概念、计算方法方面的习题,仅选编了难度不大的少量理论证明题。为了满足不同专业学生的需要,本书涵盖了电类相关专业所需工程数学的多个分支。每个分支都包括其主要内容。不同的专业可能有不同的要求,可以根据实际需要选讲内容。(2)便于学生阅读理解针对应用型本科和高职高专学生的实际水平和认知能力,本书力求做到:深入浅出、概念准确、知识结构完整。本书在编写方式上采取了以下一些措施,期望有助于读者阅读理解:①尽可能先通过实例提出问题,再介绍有关定义、定理和概念;或者随后补充实例对有关概念的各个方面进行补充说明。②对较难理解的概念,充分利用图形、图像和通俗的文字予以说明。③基本概念、重要定理、重要公式、解题方法,不惜篇幅,叙述清楚。(3)与专业知识相结合各章节都编写了工程数学在有关学科中实际应用的例子,突出培养学生运用工程数学知识解决相关专业实际问题的能力。为了便于读者阅读理解,本书还使用了一些特殊的表达方式:(1)重要数学名词都在第一次出现时以黑体字标出,如:矩阵。(2)重要的论点以【说明】的方式给出。(3)定理、推论、说明和重要结论都用楷体字表述。如:行列式中如果有两行(或两列)的对应元素成比例,则这个行列式等于0。为了方便教学,本书还免费提供电子课件,需要者可以到化学工业出版社网站www.cip.com.cn下载。本书由周忠荣主编并统稿,周溱、华敬周参与了本书内容的讨论,并编写了第7、8、9三章,其余由周忠荣编写。莫辉检查了各章初稿并演算了各章例题和习题。本书采用了周忠荣编著的《计算机数学》中的有关内容,特此说明。本书还采用了部分参考文献中的一些例题和习题,在此向这些编者表示感谢。本书的编写得到了广州大学华软软件学院及教务处、基础部和电子系等各级领导的大力支持和帮助。在此对他们表示感谢。本书虽经多次修改,但因编写时间紧迫、编者水平有限,书中如有疏漏和差错,恳请读者批评指正。编者将衷心感谢,并在再版时采纳改正。编者的Email地址是:zzr@tsinghuaorgcn,也可向编者索取或更新电子课件。编者于广州大学华软软件学院2008年10月
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