“高等数学实验” 是运用数学知识解决、解释现实问题的一门课程。本书以任务的形式结合学生所学的专业,利用软件将函数极限、导数、微积分等问题巧妙地融入。本书主要包含四个项目(函数图形绘制实验、函数极限及导数实验、积分实验、常微分方程实验),每一个项目都能让学生充分认识到高等数学学习对专业发展和应用的重要性。
本书适用于高职院校的大一新生。学生在学习高等数学课程的同时,结合本书的学习,在创新能力、自学能力、发散性思维能力方面都能得到一定的提高,为今后工作中“学以致用” 打下良好的基础。
本书是在贯彻落实《国家职业教育改革实施方案》(简称“职教20条”)文件精神,推动职业教育大改革大发展的背景下,作为《高等数学》教材的辅助教材,以数学建模的典型实例项目为载体,把数学知识、数学软件和计算机应用有机地结合在一起,统筹编写而成的。
本书在内容的编排上遵循学习规律,注重循序渐进,由浅入深地引导学生进行实验,而且每个实验都注重培养学生创造性思维能力和自学能力。我们的目标是:既为学生提供发现问题的线索和研究的阶梯,也注意发挥学生的自由度,为学生留下思考、探索的空间。
本书的全部实验均选用MATLAB数学软件加以实现,并且附加了MATLAB的初步知识。通过学习,学生对MATLAB软件有一个初步的了解,为今后进行数学建模竞赛和研究打下基础。
本书由张静文担任主编,并编写项目四及负责全书统稿工作。杨德山和吴琳琳(企业工程师)负责编写项目一,夏久林、徐健清和褚丽娜负责编写项目二,海敏娟和吴杰负责编写项目三。罗明奎担任主审,负责全书审稿工作。
由于水平所限,加之时间仓促,本书难免存在不足和疏漏,恳请读者和同行专家多提宝贵意见,以便进一步修改、完善。
项目一 函数图形绘制实验 1
任务一 MATLAB基础及基本运算、常用函数 1
任务二 函数图形绘制 6
项目小结 13
思考与练习 13
项目二 函数极限及导数实验 15
任务一 函数极限及MATLAB实现 15
任务二 求一元函数的极值与最值 24
任务三 一阶及高阶导数的MATLAB实现 38
项目小结 51
思考与练习 51
项目三 积分实验 54
任务一 积分的符号运算及应用 54
任务二 数值计算常用的MATLAB实现 68
项目小结 80
思考与练习 80
项目四 常微分方程实验 82
任务一 相关函数(命令)及简介 82
任务二 MATLAB求解常微分方程及应用 83
项目小结 91
思考与练习 91
参考文献 92