高数是指相对于初等数学和中等数学而言,数学的对象及方法较为繁杂的一部分,中学的代数、几何以及简单的集合论初步、逻辑初步称为中等数学,将其作为中小学阶段的初等数学与大学阶段的高等数学的过渡。
通常认为,高数是由微积分学,较深入的代数学、几何学以及它们之间的交叉内容所形成的一门基础学科。高数主要内容包括:数列、极限、微积分、空间解析几何与线性代数、级数、常微分方程。
高数是工科、理科、财经类研究生考试的基础科目。高数作为一门基础科学,高等数学有其固有的特点,这就是高度的抽象性、严密的逻辑性和广泛的应用性。抽象性和计算性是高数最基本、最显著的特点,有了高度抽象和统一,我们才能深入地揭示其本质规律,才能使之得到更广泛的应用。
高数有三个显著的特点:高度的抽象性;严谨的逻辑性;广泛的应用性。
(1)高度的抽象性
高数的抽象性在简单的计算中就已经表现出来。我们运用抽象的数字,却不是每次都把它们同具体的对象联系起来。在数学的抽象中只留下量的关系和空间形式,而舍弃了其他一切。高数的抽象程度大大超过了自然科学中一般的抽象。
(2)严谨的逻辑性
高数中的每一个定理,不论验证了多少实例,只有当它从逻辑上被严格地证明了的时候,才能在高数中成立。在数学中要证明一个定理,必须是从条件和已有的数学公式出发,用严谨的逻辑推理方法导出结论。
(3)广泛的应用性
高数具有广泛的应用性。例如,掌握了导数概念及其运算法则,就可以用它来刻画和计算曲线的切线斜率、曲线的曲率等等几何量;就可以用它来刻画和计算速度、加速度、密度等等物理量;就可以用它来刻画和计算产品产量的增长率、成本的下降率等等经济量……。
掌握了高数的定积分概念及其运算法则,就可以用它来刻画和计算曲线的弧长、不规则图形的面积、不规则立体的体积等等几何量;就可以用它来刻画和计算变速运动的物体的行程、变力所做的功、物体的重心等等物理量;就可以用它来刻画和计算总产量、总成本等等经济量。