數學分析教程(第三版)讀後感

歷時一年半,終於算是把常庚哲、史濟懷兩位老師編寫的《數學分析教程》(第三版),配合着視頻(對應於第二版的)看完了。
先說說什麼是數學分析,什麼又是高等數學?數學分析與高等數學的差別在於:數學分析是一個嚴格的系統,從基本的定義出發,講清楚了所有相關內容的來龍去脈,重點在於體系的完整性,儘量向大家展示數學家們如何思考、構造、解決問題,即爲什麼這樣算是對的;而高等數學,更多是教會你一些工程上常用的微積分知識如何計算,如何求導、如何積分、如何處理簡單的級數。雖然講這些內容計算時,也是講了原理的,但是背後更深入的原理,比如一致連續性,有限覆蓋定理,上下極限,求極限與求和何時可以交換次序,傅里葉級數爲什麼收斂等等就略去不談了。對於一般的工科生,學一本高等數學,也就基本滿足了以後課程和工作的需要了,由此更加可見高等數學編者的用心良苦,要在2個學期從龐大的數學分析中精選內容,對於微積分最寶貴的思想,要保留,對於其他一些需要嚴格的內容,模糊化(爲了減少課時),最關鍵的計算,還得講清楚。所以那些噴高等數學的人,等你成爲過來人以後,就明白了。


再回到這本書本身。
先說優點吧,首先就是在沒有引入實變函數、拓撲等內容的基礎上,清楚、細緻(除了實數那一塊),自成體系的講述了微積分的基本內容。沒有那些討厭的“這裏不加證明的指出”。而且全書的錯誤也比較少,大多是引用其他定理時編號的錯誤,只有個別印刷錯誤。


其次,就是全書知識塊非常明晰,1元微積分、多元微積分、級數3大塊。分3個學期剛剛好。其中1元是基礎,不僅要會算求導、積分,更重要的是理解極限、連續這些概念和積分中分割、求和、取極限的思想。其中“εδ”語言作爲“量化”極限的語言,全書都會反覆用到,更要熟練掌握,主要是相關的不等式放縮技巧。(以前上大學時,老師說不等式處理的難度要遠遠大於等式,現在看來果然是真理!)多元是對1元的自然擴展,但也得先討論高維空間,在討論微分和積分。其中由於在高維空間,所以又有了雅克比行列式、曲線積分和曲面積分以及場論的相關內容。這一部分其實我掌握的是比較差的,因爲很少使用。而級數的講解很好,從數項級數到函數項級數,再到反常積分和含參變量的積分一氣呵成,而且他們之間有很多相似的內容和思路:先討論是否收斂,然後是cauchy收斂原理和diriclet和Able判別法。對於函數項級數和含參變量的積分,都要使用一致收斂,然後討論一致收斂到某個函數以後這個函數的連續、求導、積分性質等。
最後,相對於上一版,改進了一些問題的處理方法和一個證明錯誤,並調整了部分章節的順序,個人覺得老師還是很用心想把這本書寫好的。


缺點其實也是不少的:
1.讀完以後感覺這像是1本老師寫的書,而不是數學家寫的書。原因何在??全書內容相對比較多,其中不少內容絕對是可以砍去的。比如關於數值分析的內容,還有一些只在“生長點”上泛泛而論的內容。個人覺得,數學家寫的書,應該內容再精煉一些,同比可以參考已故的龔升老師的《簡明微積分》,還有一本就是大名鼎鼎的baby rudin。書中的公式、定理太多,拉長了學習的跨度絕對不是好事。我記得以前聽龔升老師的講座時,老師就旗幟鮮明的指出定理太多絕對不好,而應該突出主要,忽略次要,強調定理之間的關係,勾勒出學科的脈絡即可。一味的追求大而全不一定好。其實計算機也有這方面的例子,著名的K&R,很多,但是說清楚了C語言幾乎所有的問題。
2。傅里葉級數的順序,感覺處理的思路跟函數項級數、反常積分、含參變量的積分不太一樣,似乎放到最後會好一些。
3.從老師上課的情況看,書中是有一些內容需要補充的。首先是常微分方程,作爲微積分的一個重要的應用;其次是空間直角座標系,空間曲線、曲面,這是高維微積分的補充,它們應該被列入正文之中(這一點萬惡的高等數學就做的很好),還有就是簡單的代數知識,比如向量機、混合積以及行列式等等。以及一些常用的不等式(如果有些不等式你不會,在很多題都不會做的)、三角函數公式等,可以作爲附錄列出。儘量使得內容自包,不依靠別的書籍(這也是國外的大部頭書的特點)。
4.龔升《簡明微積分》中多變量積分和曲線曲面積分,講的更加一氣呵成,而這裏講的稍微有點拖沓冗長。書中的有些例子(包括習題)都與龔升的《簡明微積分》一樣,不知道是否有相互借鑑之處。
5.課後題包括練習題的難度我就不噴了,我一直覺得應該向一些國外的教材學習,增加題目的數量,劃分難度和等級,以便於學生自學。


最後,我沒有任何不敬,史濟懷老師幾十年如一日的教課肯定是瞭解學生的,而本書的第一作者常庚哲老師似乎是帶奧林匹克競賽的,面對的都是萬里挑一的人才,應該對本科生教育這方面投入的經歷比較有限,不過他似乎對於第二版關於伯恩斯坦多項式的內容比較擅長,不知道作爲第一作者的他,到底對這本有多大貢獻呢?


下集預告:

看完數學分析以後,打算看複變函數及應用,臺灣國立交通大學的開放課程。有人肯定覺得奇怪,我一個碼農,天天看數學書到底是爲啥(看的又慢,又沒法直接提高工資)。其實我是有一份長長的書單的,一部分是數學書,一部分是專業知識書,另一部分是計算機書,他們共同構成了我的知識體系和發展方向,現在已經結婚,家裏事情也很多,但我希望我能夠堅持下去。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章