《基于Python的数学方法》

书籍:Mathematical Methods using Python

作者:Vasilis Pagonis,Christopher Kulp

出版:CRC Press

编辑:陈萍萍的公主@一点人工一点智能

01 书籍介绍

这本高年级本科教材开创性地将“数学方法”课程与Python编程深度融合,面向理工科学生。全书从第一页就把解析推导与数值计算并列呈现;每章末配有大量习题,帮助学生同时磨练数学技巧、编程能力与数值分析素养。

本书弱化形式证明,重点放在“如何用计算机完成符号与数值运算”。182个配有详细注释的代码示例全部取材于高年级力学、电子学、光学、电磁学、量子力学等课程中真实会遇到的主题。

开篇用一章速成Python,并精讲最常用科学计算库(SymPy、NumPy、SciPy、Matplotlib)。随后依次讲授微分、积分、矢量运算与多重积分技巧;再覆盖复数、矩阵、矢量分析与向量空间;接着用大量篇幅讨论常微分与偏微分方程,以及非线性系统;最后介绍实验数据的线性与非线性回归、傅里叶变换、二项与正态分布等分析技术。配套GitHub仓库提供全部可一键运行的Jupyter Notebook;教师还可获得详细习题解答手册。

核心特色:

· 独家融合“数学方法”与“Python编程”,一次性补齐物理与工程专业必需的两大技能

· 用真实物理与工程系统做案例,激发数学学习的动机

· 让学生掌握三种解题路径:传统纸笔推导、NumPy/SciPy数值计算、SymPy符号计算

02 作者介绍

Vasilis Pagonis,美国马里兰州麦克丹尼尔学院荣休物理教授,研究热释光与光释光应用。曾讲授数学物理、经典与量子力学、模数电子及多门通识科学课,发表200余篇国际期刊论文,现任Radiation Measurements副主编;与Christopher Kulp合著本科教材《经典力学:计算路径(Python与Mathematica示例)》(CRC,2020),并出版4部研究生层次释光剂量学教材及《用Python分析释光信号》(Springer,2022)。

Christopher Kulp,宾州利康明学院John P. Graham教学教授,20年本科物理教学经历。研究复杂系统建模、时间序列分析与机器学习,已发表30篇国际论文,多篇含学生共同作者;与Pagonis合著《经典力学:计算路径》。

03 书籍大纲

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