《高等應用數學問題的MATLAB求解(第3版)》首先介紹MATLAB語言程序設計的基本內容,在此基礎上係統介紹各個應用數學領域的問題求解,如基於MATLAB的微積分問題、綫性代數問題的計算機求解、積分變換和復變函數問題、非綫性方程與優化問題、常微分方程與偏微分方程問題、數據插值與函數逼近問題、概率論與數理統計問題的解析解和數值解法等;還介紹瞭較新的非傳統方法,如模糊邏輯與模糊推理、神經網絡、遺傳算法、小波分析、粗糙集及分數階微積分學等領域。
《高等應用數學問題的MATLAB求解(第3版)》可作為一般讀者學習和掌握MATLAB語言的教科書,高等學校理工科各類專業的本科生和研究生學習計算機數學語言的教材或參考書,可供科技工作者、教師學習和應用MATLAB語言解決實際數學問題時參考,還可作為讀者查詢某數學問題求解方法的手冊。
薛定宇,獲得自動化專業學士(瀋陽工業大學1985)、碩士(東北工學院1988)和博士學位(英國Sussex大學1992),現任東北大學信息科學與工程學院教授,博士生導師。長期從事MATLAB語言、控製係統CAD等領域的教學與研究工作,相關著作被數萬篇博士、碩士論文引用。
陳陽泉,獲得工業自動化專業學士(北京鋼鐵學院1985),工學碩士(北京工業學院1989)和博士學位(新加坡南洋理工大學1998)。現任教於美國加利福尼亞大學Merced分校工程院。研究興趣為麵嚮可持續性發展的機電一體化係統設計和嵌入控製,分布移動傳感與分布移動執行中的優策略,基於多無人機的閤作多譜個人遙感及精細農業應用,分數階微積分的應用與傳播等。他的Google學者引用總數在一萬以上,近五年引用總數在八韆以上。
第1章 計算機數學語言概述
1.1 數學問題計算機求解概述
1.1.1 為什麼要學習計算機數學語言
1.1.2 數學問題的解析解與數值解
1.1.3 數學運算問題軟件包發展概述
1.1.4 常規計算機語言的局限性
1.2 計算機數學語言簡介
1.2.1 計算機數學語言的齣現
1.2.2 有代錶性的計算機數學語言
1.2.3 開放式免費科學運算語言簡介
1.3 關於本書及相關內容
1.3.1 本書框架設計及內容安排
1.3.2 MATLAB語言學習方法與資源
1.3.3 本課程與其他相關課程的關係
1.4 習題
參考文獻
第2章 MATLAB語言程序設計基礎
2.1 MATLAB程序設計語言基礎
2.1.1 MATLAB語言的變量與常量
2.1.2 數據結構
2.1.3 MATLAB的基本語句結構
2.1.4 冒號錶達式與子矩陣提取
2.2 基本數學運算
2.2.1 矩陣的代數運算
2.2.2 矩陣的邏輯運算
2.2.3 矩陣的比較運算
2.2.4 解析結果的化簡與變換
2.2.5 基本數論運算
2.3 MATLAB語言的流程結構
2.3.1 循環結構
2.3.2 條件轉移結構
2.3.3 開關結構
2.3.4 試探結構
2.4 函數編寫與調試
2.4.1 MATLAB語言函數的基本結構
2.4.2 可變輸入輸齣個數的處理
2.4.3 匿名函數與inline()函數
2.4.4 僞代碼與代碼保密處理
2.5 二維圖形繪製
2.5.1 二維圖形繪製基本語句
2.5.2 多縱軸麯綫的繪製
2.5.3 其他二維圖形繪製語句
2.5.4 隱函數繪製及應用
2.5.5 圖形修飾
2.5.6 數據文件的讀取與存儲
2.6 三維圖形錶示
2.6.1 三維麯綫繪製
2.6.2 三維麯麵繪製
2.6.3 等高綫繪製
2.6.4 三維隱函數圖繪製
2.6.5 三維圖形視角設置
2.6.6 三維麯麵的鏇轉
2.7 四維圖形繪製
2.8 習題
參考文獻
第3章 微積分問題的計算機求解
3.1 極限問題的解析解
3.1.1 單變量函數的極限
3.1.2 區間函數的極限運算
3.1.3 多變量函數的極限
3.2 函數導數的解析解
3.2.1 函數的導數和高階導數
3.2.2 參數方程的導數
3.2.3 多元函數的偏導數
3.2.4 隱函數的偏導數
3.2.5 多元函數的Jacobi矩陣
3.2.6 Hess偏導數矩陣
3.3 積分問題的解析解
3.3.1 不定積分的推導
3.3.2 定積分與無窮積分計算
……
第4章 綫性代數問題的計算機求解
第5章 積分變換與復變函數問題的計算機求解
第6章 代數方程與最優化問題的計算機求解
第7章 微分方程問題的計算機求解
第8章 數據插值、函數逼近問題的計算機求解
第9章 概率論與數理統計問題的計算機求解
第10章 數學問題的非傳統解法
MATLAB函數名索引
術語索引
本書第二版齣版於2008年的8月,當時最新的版本是MATLABR2008a版,不過那之後一兩個月內,MATLABR2008b就推齣來瞭,最大的變化就是符號運算引擎從Maple變成瞭MuPAD,這樣,書中有些基於符號運算的內容,尤其是為符號變量類編寫的重載函數在新版本下就全部失效瞭,當時一直建議采用補救與變通的方法。現在,MATLAB的新版本的使用已經成為主流,在新推齣的MATLABR2012b(MATLAB8.0版)還齣現瞭許多求解科學運算問題全新的方法和函數結構(如數值積分、延遲微分方程求解等),所以,亟待使用新的途徑重新建立起相關問題的求解方法和機製,故此本書側重於對符號運算方麵的內容和科學運算求解的新方法等方麵的更新。
很多理工科課程與科學研究都是建立在應用數學各個分支基礎上的,所以科學運算問題的求解能力會從某些方麵直接影響到科學研究的水平。本書根據理工科學生和學者的需求,全麵介紹高等應用數學各個分支典型問題的求解。本書內容看似在介紹數學,但最終目的是期望讀者在理解相關數學領域最基本概念的前提下,繞開純數學和底層煩瑣的推導過程,直接由計算機數學語言得齣數學問題的解。所以學習本課程將使讀者提高數學素養,掌握解決實際科學運算問題的方法,為下一步學習並實踐其他課程也打下一個較好的基礎。
這裏所說的“繞開”純數學,其基本思想就是用MATLAB語言能理解的方式將科學運算的問題描述齣來,然後調用現有的函數或自編的MATLAB函數,將問題的解直接求齣來。例如,對傳統意義下看起來難以求解的非綫性微分方程問題,可以編寫一段代碼將微分方程描述齣來,以後調用相應的求解函數將其數值解求齣來,再用繪圖語句將得齣的解繪製齣來。這樣的求解方法和理工科的需求完全一緻,將復雜、煩瑣的求解中間過程全部推給計算機去求解,這樣可以把研究者從繁重的體力工作中解放齣來,將精力集中到更高層次的研究中去,取得更多的成果。
本書在新版中增加瞭很多內容,如體視化繪圖方法、區間極限、分段函數、數值積分全新解法、任意矩陣的定義與運算、數值Laplace變換與反變換、差分方程解析解方法、多解矩陣方程的數值求解、延遲微分方程求解方法、Mittag-Leffler函數的數值求解、非零初值分數階微分方程求解等,另外由於篇幅限製,捨棄瞭前版的一些內容,如分形問題的求解等。
本書部分新的內容融和瞭作者和教學團隊的幾位老師(尤其是東北大學潘峰博士、陳大力博士)在相關課程的教學實踐與研究成果,分數階非零初值微分方程求解部分也有博士生白鷺等人的貢獻,在代碼驗證與課件開發等工作中,研究生郭曉靜、王偉楠、劉祿等同學做瞭大量的工作,在此一並錶示感謝。
這套書的裝幀真的沒得說,封麵設計簡潔大氣,紙張也很有質感,翻起來手感舒適,即便放在書架上也顯得相當專業。我一直對數據分析和建模很感興趣,尤其是那些在實際工程和科學研究中經常遇到的復雜問題,例如流體力學中的數值模擬、熱傳導方程的求解,甚至是金融市場中的風險評估模型,都讓我覺得MATLAB的強大功能是必不可少的。這本書的書名就點齣瞭它的核心價值——“高等應用數學問題”和“MATLAB求解”,這正是我一直在尋找的。我尤其期待書中能夠深入探討那些具有挑戰性的數學難題,並展示如何利用MATLAB的各種工具箱,比如PDE Toolbox, Optimization Toolbox, Simulink等,去構建、分析和可視化這些問題的解決方案。我設想書中會包含大量的實例,從理論推導到代碼實現,層層遞進,幫助讀者理解每一個步驟背後的數學原理以及MATLAB的編程技巧。如果能涉及一些前沿的研究方嚮,比如機器學習在優化問題中的應用,或者用MATLAB進行復雜係統的動力學分析,那就更完美瞭。這本書的齣現,讓我感覺離解決那些我一直頭疼的應用數學難題又近瞭一步,非常期待它的內容能夠給我帶來新的啓發和突破。
評分這本書的名字讓我眼前一亮,尤其是“高等應用數學問題”和“MATLAB求解”這兩個關鍵詞,精準地擊中瞭我的痛點。我一直覺得,雖然掌握瞭一些基礎的數學知識,但在麵對實際的科研項目或工程難題時,常常會因為計算的復雜性和方法的不足而感到力不從心。我設想這本書能夠填補這方麵的空白。我特彆想知道,書中是否會涉及一些非常前沿的、在當前科學研究領域廣泛應用的數學方法,比如機器學習與優化結閤的算法,或者在生物信息學、材料科學等領域中齣現的復雜數學模型。我期待書中不僅僅是簡單地介紹MATLAB的某個函數,而是能深入講解如何將復雜的數學思想通過MATLAB的強大功能來實現,並且能夠提供詳細的步驟和清晰的代碼示例。例如,對於一個涉及高維數據分析的問題,書中是否會展示如何利用MATLAB進行降維、聚類或者分類,並解釋其背後的數學原理?我希望這本書能夠成為我學習和掌握高級應用數學問題MATLAB求解的得力助手,幫助我更好地應對工作中的挑戰,並為我的學術研究提供新的思路和工具。
評分我一直覺得,理論知識的學習如果不能轉化為實際應用,就如同空中樓閣。尤其是在數學領域,很多看似抽象的公式和定理,一旦結閤瞭強大的計算工具,就能展現齣令人驚嘆的力量。這本書的齣現,恰好滿足瞭我這種“理論+實踐”的學習需求。我對於它在“高等應用數學問題”方麵的深度和廣度充滿瞭好奇。我猜想,它不僅僅是簡單地羅列MATLAB的函數,而是會深入剖析那些經典的、復雜的數學模型,比如偏微分方程的數值解法,或者多體問題的動力學模擬,甚至可能是涉及統計物理學或信號處理中的一些高級算法。我更希望看到的是,作者如何巧妙地將這些數學理論轉化為MATLAB代碼,並且能夠清晰地解釋代碼背後的邏輯和算法。例如,對於一個復雜的優化問題,書中是否會展示如何從問題的數學建模開始,然後選擇閤適的MATLAB優化函數,並對結果進行深入的分析和驗證?對於那些在學術研究或工程實踐中經常遇到的棘手問題,這本書是否能提供一套行之有效的MATLAB解題思路和方法論?我期待它能夠成為我解決實際問題時的“百科全書”和“工具箱”,讓我能夠更高效、更準確地利用MATLAB來攻剋那些高難度的應用數學挑戰。
評分作為一名長期與數學和計算打交道的研究人員,我深知一本高質量的MATLAB應用數學問題求解指南的重要性。這本書的書名“高等應用數學問題”和“MATLAB求解”立刻吸引瞭我的注意,因為它準確地概括瞭我目前在研究和工作中經常遇到的挑戰。我非常期待書中能夠提供對那些具有高度實用價值但又相對復雜的數學問題的係統性講解和MATLAB解決方案。例如,我一直對如何高效地利用MATLAB進行大規模數據集的統計分析和建模感到好奇,特彆是涉及迴歸分析、時間序列預測以及貝葉斯推斷等方麵。另外,在數值分析領域,我希望書中能夠深入探討一些高級的數值積分、微分方程求解方法,並展示如何在MATLAB中實現這些算法,以提高計算效率和精度。我猜想這本書會包含許多精心設計的案例研究,能夠將抽象的數學理論與具體的MATLAB代碼緊密結閤,幫助讀者理解算法背後的原理,並掌握在實際問題中應用這些方法的技巧。我希望這本書能夠成為我工具箱裏不可或缺的一部分,為我在科研和工程領域解決復雜數學問題提供強有力的支持。
評分拿到這本書,首先吸引我的是它紮實的理論基礎和前沿的應用視角。我一直對那些在物理、工程、金融等領域中齣現的復雜數學模型非常感興趣,例如如何用MATLAB求解非綫性常微分方程組來模擬係統的演化,或者如何利用數值方法來近似求解復雜的積分方程。這本書的書名“高等應用數學問題”正是我的心頭好。我期待書中能夠深入講解一些經典的、但難度較大的數學問題,並展示如何利用MATLAB的強大計算能力和豐富的工具箱來解決它們。我設想書中會包含大量的實例,從問題的提齣、數學模型的建立,到MATLAB代碼的編寫、算法的實現,再到結果的分析和驗證,形成一個完整的解題流程。我特彆希望能看到書中能夠涉及一些跨學科的應用,比如如何利用MATLAB解決計算流體力學中的Navier-Stokes方程,或者如何用其進行金融衍生品的定價和風險管理。我希望通過這本書,我能不僅學會如何使用MATLAB,更能深入理解其中的數學思想和計算方法,從而能夠獨立解決更復雜、更具挑戰性的應用數學問題。
評分非常實用的書,工具書還不錯
評分書是正品,很不錯,快遞很快
評分這本書還是比較好的,初學可以試試
評分我的matlab啓濛書之一!
評分價格不但沒打摺,還貴瞭2角。與第2版差彆不大
評分很好
評分不錯,目前沒發現有什麼不好的地方。好評吧。書不錯
評分給單位買的圖書,主要是想當工具書,看什麼公司不懂啊,就拿來看看,希望不錯吧。
評分這本書編寫的十分細緻,裏麵的內容很多都是獨到見解,十分寶貴
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