内容简介
This book is about the mathematics of percolation theory,with the emphasis upon presenting the shortest rigorous proofs of the main facts.I have made certain sacrifices in order to maximize the accessibility of the theory,and the major one has been to restrict myself almost entirely to the special case of bond percolation on the cubic lattice Zd.Thus there is only little discussion of such processes as continuum,mixed,inhomogeneous,long-range, first-passage,and oriented percolation.Nor have I spent much time or space on the relationship of percolation to statistical physics,infinite particle systems,disordered media,reliability theory,and so on.With the exception of the two final chapters,I have tried to stay reasonably close to core material of the sort which most graduate students in the area might aspire to know.No critical reader will agree entirely with my selection,and physicists may sometimes feel that my intuition is crooked.
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目录
1 What is Percolation?
1.1 Modelling a Random Medium
1.2 Why Percolation?
1.3 Bond Percolation
1.4 The Critical Phenomenon
1.5 The Main Questions
1.6 Site Percolation
1.7 Notes
2 Some Basic Techniques
2.1 Increasing Events
2.2 The FKG Inequality
2.3 The BK Inequality
2.4 Russo's Formula
2.5 Inequalities of Reliability Theory
2.6 Another Inequality
2.7 Notes
3 Critical Probabilities
3.1 Equalities and Inequalities
3.2 Strict Inequalities
3.3 Enhancements
3.4 Bond and Site Critical Probabilities
3.5 Notes
4 The Number of Open Clusters per Vertex
4.1 Definition
4.2 Lattice Animals and Large Deviations
4.3 Differentiability of K
4.4 Notes
5 Exponential Decay
5.1 Mean Cluster Size
5.2 Exponential Decay of the Radius Distribution beneath Pe
5.3 Using Differential Inequalities
5.4 Notes
6 The Subcritical Phase
6.1 The Radius of an Open Cluster
6.2 Connectivity Functions and Correlation Length
6.3 Exponential Decay of the Cluster Size Distribution
6.4 Analyticity of K and X
6.5 Notes
7 Dynamic and Static Renormalization
7.1 Percolation in Slabs
7.2 Percolation of Blocks
7.3 Percolation in Half-Spaces
7.4 Static Renormalization
7.5 Notes
8 The Supercritical Phase
8.1 Introduction
8.2 Uniqueness of the Infinite Open Cluster
8.3 Continuity of the Percolation Probability
8.4 The Radius of a Finite Open Cluster
8.5 Truncated Connectivity Functions and Correlation Length
8.6 Sub-Exponential Decay of the Cluster Size Distribution
8.7 Differentiability of
8.8 Geometry of the Infinite Open Cluster
8.9 Notes
9 Near the Critical Point: Scaling Theory
9.1 Power Laws and Critical Exponents
9.2 Scaling Theory
9.3 Renormalization
9.4 The Incipient Infinite Cluster
9.5 Notes
10 Near the Critical Point:Rigorous Results
10.1 Percolation on a Tree
10.2 Inequalities for Critical Exponents
10.3 Mean Field Theory
10.4 Notes
11 Bond Percolation in Two Dimensions
12 Extensions of Percolation
13 Pereolative Systems
Appendix Ⅰ The Infinite-Volume Limit for Percolation
Appendix Ⅱ The Subadditive Inequality
List of Notation
References
Index of Names
Subject Index
前言/序言
图书简介:微积分基础与应用(第3版) 作者: [请在此处填写作者姓名,例如:张伟,李明] 出版社: [请在此处填写出版社名称] 出版年份: [请在此处填写出版年份] --- 内容概述 《微积分基础与应用(第3版)》是一本全面、深入且极具启发性的高等数学教材,专注于为理工科、经济学以及计算机科学专业的学生构建坚实的微积分理论基础,并展示其在实际问题中的广泛应用。本教材的第三版在继承前两版清晰的逻辑结构和严谨的数学推导的基础上,进行了大量的优化和更新,特别加强了对概念直观理解的培养,并引入了更多贴近现代工程和科学研究的实例。 本书内容涵盖了单变量微积分、多元微积分、常微分方程基础,以及部分向量分析与级数理论的关键概念。全书设计旨在平衡理论的深度与应用的广度,确保读者不仅能够熟练地掌握求导、积分、极限等核心运算技巧,更重要的是能够理解微积分背后的深刻数学思想——变化率、累积效应以及最优性原理。 第一部分:极限与连续性——变化率的基石 (Chapters 1-3) 本部分是整个微积分体系的逻辑起点。我们从直观的运动学问题入手,逐步引入极限的概念。不同于许多教材将极限抽象化处理,本书强调通过数列和函数图像来理解极限的“无限接近”的本质。我们细致区分了右极限、左极限以及双侧极限,并引入了$epsilon-delta$ 定义,用严谨的语言确立了微积分的分析基础。 随后,紧密围绕极限展开连续性的讨论。我们探讨了函数在一点和区间上的连续性定义,并深入讲解了介值定理和最值定理的几何意义和应用价值,这些定理是后续证明方法的基础。 第二部分:导数——瞬间变化的度量 (Chapters 4-6) 导数部分是本书的重中之重。我们从切线斜率和瞬时速度的实际问题出发,定义了导数,并系统梳理了微分的基本运算法则,包括乘法、除法、链式法则的详细推导。 专门辟出一章来处理隐函数微分法和相关变化率问题。在本章中,读者将学习如何处理变量之间关系复杂、无法直接写出显式函数形式的情况,这在物理建模中极为常见。 导数的应用是本部分的高潮。我们详细阐述了洛必达法则在处理不定式极限中的应用。更重要的是,通过中值定理(罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理),我们为导数的性质提供了严格的理论支撑。应用方面,本章全面覆盖了函数极值、凹凸性分析(二阶导数的作用)、以及最优化问题的求解,包括相关的牛顿法求解方程的应用。 第三部分:积分——累积效应的计算 (Chapters 7-9) 在导数部分奠定变化率基础后,本书转向积分,探讨如何计算和理解累积效应。我们从计算曲线下面积的黎曼和概念出发,最终定义了定积分。 微积分基本定理是本部分的核心和连接点,本书对其进行了清晰的结构化解释,展示了微分和积分之间的互逆关系。我们详细分析了不定积分的求解技巧,涵盖了换元法(第一类和第二类)以及关键的分部积分法的原理与应用。 此外,本书用一章的篇幅专门讲解了积分的应用,包括:计算平面图形的面积、旋转体的体积(圆盘法、薄壳法)、曲线上弧长的计算,以及物理学中如功和质心等概念的积分表达。 第四部分:超越初等积分——高级积分技巧与应用 (Chapter 10) 为了应对更复杂的实际问题,本章专注于定积分的进阶技巧。我们将三角代换法和欧拉伯替换法(双曲函数代换)作为系统性的方法介绍。对有理函数积分,我们深入探讨了部分分式分解法的构建过程。 本章的后半部分,我们将积分的概念扩展到反常积分(Improper Integrals)。我们区分了第一类(积分区间无限)和第二类(被积函数在某点无界)反常积分,并使用收敛性判断标准(如比较判别法)来评估其值。反常积分的讨论为概率论中的密度函数积分奠定了基础。 第五部分:序列、级数与泰勒展开 (Chapters 11-12) 本部分是联系离散数学与连续数学的桥梁。首先讨论了数列的极限,进而引入级数的概念。我们系统地介绍了正项级数的收敛判别法(比较判别法、比值判别法、根值判别法),以及交错级数的莱布尼茨判别法。 重点在于幂级数。我们详细推导了幂级数的收敛半径和收敛区间的确定方法。在此基础上,我们引入了泰勒级数和麦克劳林级数的构建,并讨论了函数的泰勒定理的余项形式(拉格朗日余项),从而量化了级数展开的近似误差。本书通过具体函数(如 $e^x, sin x, ln(1+x)$)的展开,展示了泰勒级数在函数逼近和特殊积分求解中的强大威力。 第六部分:多变量微积分导论 (Chapters 13-15) 本部分将微积分思想扩展到三维空间及更高维度。从空间坐标系入手,引出偏导数的概念,及其在描述多变量函数在特定方向上的变化率中的作用。 多元函数的极值问题是本章的应用核心。我们利用Hessian 矩阵(二阶偏导数构成的矩阵)来判断多元函数的局部极值点(鞍点、极大值、极小值),并结合拉格朗日乘数法解决带约束的优化问题,这是工程设计中处理资源限制问题的标准工具。 最后,我们引入了多重积分(二重积分和三重积分)的概念,并详细讲解了坐标变换(如极坐标、柱坐标、球坐标)在简化积分计算中的关键作用,这对于计算复杂几何体的体积和质量分布至关重要。 本版特色与教学理念 直观性优先: 每一项新概念的引入都辅以丰富的几何或物理图像解释,确保学生在形式推导之前建立起清晰的直观理解。 问题导向学习 (PBL): 大量精选的例题和习题,其中超过30%为新的应用型题目,涵盖了材料科学、数据分析、控制论等前沿领域。 严谨与适度平衡: 保持微积分分析的严谨性,但对过于繁复的初等证明过程进行了精简,将重点放在核心定理的理解和应用上。 计算工具融合: 在习题部分,鼓励使用现代计算软件进行数值验证,以解放学生的大部分精力用于概念理解和模型构建。 《微积分基础与应用(第3版)》是学生通往高等数学和专业科学领域学习的坚实阶梯,它不仅仅是一本计算手册,更是一本引导思考、培养严谨科学思维的经典教材。