《高等數學二》教學大綱

2022-12-07 19:48:02 字數 4278 閱讀 8043

二、 課程的基本要求

1. 正確理解下列基本概念和它們之間的內在聯絡:

函式,極限,無窮小,連續,導數,微分,極值,不定積分,定積分,偏導數,全微分,條件極值,重積分,曲線積分,無窮級數,微分方程。

2.正確理解下列基本定理和公式並能正確運用:

極限的主要定理,羅爾定理和拉格朗日中值定理,泰勒展開式,定積分作為其上限函式的求導定理,牛頓-萊布尼茲公式,格林公式。

3.牢固掌握下列公式:

兩個重要極限,基本初等函式的求導公式,基本積分公式,函式e、sin x、ln(1+x)的麥克勞林展開式。

4.熟練運用下列法則和方法:

導數的四則運算法則和復合函式的求導法,換元積分法和分部積分法,二重積分的計算法,正項級數的比值審斂法,變數可分離的方程及一階線性微分方程的解法,二階常係數齊次線性微分方程的解法。

5.會運用微積分和常微分方程的方法解一些簡單的幾何、物理和力學問題。

三、課程內容及重點、難點

1.函式、極限、連續

函式:函式的概念,函式的特性,復合函式的概念,基本初等函式的性質及圖形。

極限:數列極限的定義,收斂數列的性質(唯一性、有界性),函式極限的定義,函式的左右極限,函式極限的性質(區域性保號性、不等式取極限),無窮小與無窮大的概念,極限的四則運算法則,兩個極限存在準則(夾逼準則和單調有界準則),兩個重要極限,無窮小的比較。

函式的連續性:函式連續的定義,間斷點及其分類,初等函式的連續性,閉區間上連續函式的性質(最大最小值定理,零點定理和介值定理)。

重點:函式概念,復合函式概念,基本初等函式的性質及其圖形,極限概念,極限四則運算法則,連續概念。

難點:極限的ε-n、ε-δ定義,等價無窮小求極限。

2.一元函式微分學

導數與微分:導數的定義,導數的幾何意義,導數的物理應用,可導性與連續性的關係,導數的四則運算法則,復合函式求導法則,基本初等函式的導數公式,高階導數的概念,初等函式的

一、二階導數的求法,隱函式和引數式所確定的函式的

一、二階導數的求法,微分的定義,微分的運算法則(含微分形式的不變性),微分在近似計算中的應用。

中值定理與導數的應用:羅爾定理,拉格朗日中值定理,柯西中值定理,泰勒公式,洛必達法則,用導數判定函式的單調性,函式極值概念及其求法,簡單的最大值最小值應用問題,用導數判定函式曲線的凹凸性與拐點,函式作圖。

重點:導數和微分的概念,導數的幾何意義及函式的可導性與連續性之間的關係,導數的四則運算法則和復合函式的求導法,基本初等函式的求導公式,初等函式的一階、二階導數的求法,羅爾定理和拉格朗日定理,函式的極值概念,用導數判斷函式的單調性和求極值的方法。

難點:復合函式的求導法,隱函式和引數式所確定的函式的高階導數,泰勒展開式。

3.一元函式積分學

不定積分:原函式與不定積分的定義,不定積分的性質,基本積分公式,換元積分法,分部積分法,有理函式、三角函式有理式及簡單無理函式的積分。

定積分及

其應用:定積分的定義及其性質,積分上限的函式及其導數,牛頓-萊布尼茨公式,定積分的換元法和分部積分法,廣義積分的概念,定積分的近似計算,定積分在幾何學中的應用(面積、旋轉體體積、平行截面面積為已知的立體的體積、平面曲線的弧長),定積分在物理學中的應用(路程、功、水壓力、引力)。

重點:不定積分和定積分的概念及性質,不定積分的基本公式,不定積分、定積分的換元法與分部積分法,變上限的積分作為其上限的函式及其求導定理,牛頓-萊布尼茲公式,用定積分表達一些幾何量與物理量(如面積、體積、弧長、功、引力等)。

難點:變上限函式的求導,廣義積分,用定積分求功、引力等。

4.常微分方程

微分方程的一般概念:微分方程的定義、階、解、通解、初始條件、特解。

一階微分方程:可分離變數微分方程,齊次方程,一階線性微分方程,伯努利方程。

可降階的高階微分方程:y=f (x)型,y″=f(x,y′)型,y″=f(y,y′)型。

高階線性微分方程:高階線性微分方程解的結構,二階常係數齊次線性微分方程,二階常係數非齊次線性微分方程,用微分方程解簡單的幾何和物理問題。

重點:變數可分離的方程及一階線性方程的解法,二階線性微分方程解的結構,二階常係數齊次線性微分方程的解法。

難點:二階常係數非齊次線性微分方程的求解。

5.向量代數與空間解析幾何

向量代數:空間直角座標系,向量概念,向量的線性運算,向量的座標,向量的數量積,向量的向量積,兩向量的夾角,兩向量平行與垂直的條件。

平面與直線:平面的方程(點法式、一般式、截距式),直線的方程(引數式、對稱式、一般式),夾角(平面與平面、平面與直線、直線與直線),平行與垂直的條件(平面與平面、平面與直線、直線與直線)。

曲面與空間曲線:曲面方程的概念,球面方程,以座標軸為旋轉軸的旋轉曲面,母線平行於座標軸的柱面方程,空間曲線的引數方程和一般方程,空間曲線在座標面上的投影。

二次曲面:橢球面,雙曲面,拋物面。

重點:空間直角座標系,向量的概念及其表示,向量的運算(線性運算、點乘法、叉乘法),單位向量、方向余弦、向量的座標表示式以及用座標表示式進行向量運算的方法,平面方程和直線方程及其求法,曲面方程的概念。

難點:向量的叉乘法,利用平面、直線的相互關係解決有關問題,曲線、曲面的投影。

6.多元函式微分學

多元函式:多元函式的概念,二元函式的幾何表示,二元函式的極限與連續性,有界閉區域上連續函式的性質。

偏導數與全微分:偏導數的定義及其計算法,高階偏導數的概念及復合函式二階偏導數的求法,全微分的定義,全微分存在的必要條件和充分條件,多元復合函式的求偏導法則,隱函式的求偏導公式(含方程組的情形),方向導數和梯度。

偏導數的應用:空間曲線的切線與法平面,曲面的切平面與法線,多元函式的極值及其求法,最大值、最小值問題,條件極值,拉格朗日乘數法。

重點:多元函式的概念,偏導數和全微分的概念,復合函式-階偏導數的求法,多元函式極值和條件極值的概念。

難點:復合函式的高階偏導數,隱函式的偏導數,求曲線的切線和法平面及曲面的切平面和法線,求條件極值的拉格朗日乘數法。

7.多元函式積分學

二重積分:二重積分的概念、性質及計算(直角座標、極座標),二重積分在幾何學中的應用(曲面面積、立體體積),二重積分在物理學中的應用(質量、重心、轉動慣量、引力)。

三重積分:三重積分的概念、性質與計算(直角座標、柱面座標、球面座標),三重積分的應用。

曲線積分:兩類曲線積分的定義與性質,兩類曲線積分的計算法,曲線積分的應用;格林公式,平面曲線積分與路徑無關的條件。

重點:二重積分、三重積分的概念,二重積分的計算方法(直角座標、極座標),兩類曲線積分的概念,格林公式。

難點:三重積分的計算方法,格林公式。

8.無窮級數

常數項級數:無窮級數及其收斂與發散的定義,無窮級數的基本性質,級數收斂的必要條件,幾何級數和p-級數的斂散性,正項級數的比較、比值及根值審斂法,交錯級數的萊布尼茲定理,絕對收斂與條件收斂的概念及其關係。

冪級數:冪級數的概念,阿貝爾定理,較簡單的冪級數的收斂域的求法,冪級數在其收斂區間內的基本性質,冪級數求和函式,泰勒級數,麥克勞林級數,函式展開成冪級數,冪級數在近似計算中的應用。

精品文件!!!歡迎**大家**閱讀!!!!

重點:無窮級數收斂、發散以及和的概念,幾何級數和p-級數的收斂性,正項級數的比值審斂法,比較簡單的冪級數收斂區間的求法。

難點:正項級數的比較審斂法,交錯級數的萊布尼茲定理,冪級數的收斂域及和函式,函式展

開為泰勒級數。

四、 學時安排

本課程的教學時數為136學時,答疑課為每週一學時,共34學時,學時分配如下:

教學環節

課程內容(上學期)授課函式、極限、連續14導數與微分8中值定理與導數應用10不定積分8定積分及其應用10微分方程10機動8合計68

教學環節

課程內容(下學期)授課空間解析幾何與向量代數12多元函式微分學18重積分10曲線積分8無窮級數12機動8合計68

五、教材及其使用說明

《高等數學》(上下冊),第六版,同濟大學數學系編,高等教育出版社,2023年。

關於學時分配:兩個學期除去元旦、清明、五

一、端午、中秋和國慶放假,還需要安排期中考試時間,實際學時不足136學時,因此每學期教學計畫留有8個機動學時。另外,每週還有乙個學時以安排輔導和答疑。

關於教學內容:教材中除了所有打了" * "號的內容一般不講授外,上冊中的曲率和方程的近似解(即第三章七,八節),下冊中的曲面積分、高斯公式、斯托克斯公式和傅利葉級數(即第十一章4-7節和第十二章7,8節)一般也不講授。具體情況各專業可酌情處理。

六、主要參考書目

[1] 高等數學引論( 第一,二冊),華羅庚著, 高等教育出版社, 2009。

[2] 高等數學(第

一、二冊),四川大學數學系編,高等教育出版社,2023年。

[3] 高等數學,沈京一,張曉晞著,科學出版社,2023年。

1精品文件!!!歡迎**大家**閱讀!!!!

高等數學教學大綱

高等數學 一 教學大綱 課程性質 專業必修 課程編號 80010049 課程名稱 高等數學 一 授課物件 工科類本科各專業一年級學生 總學時 96 學分數 6 適應專業 非數學專業的理工類本科專業 先修課程 無 1 課程教學目的和任務 高等數學 是研究客觀世界數量關係和空間形式的科學基礎理論。它是本...

高等數學a教學大綱 格式

課程中文名稱 高等數學課程英文名稱 higher mathematics 課程編號 110000160 適用專業 工科各專業 學時數 96 學分數 6 應開課學期 第一學期執筆者 張波 審核人 王振輝批准人 鄧繼恩 編寫日期 2010.08.01修訂日期 2013.04.16 一 課程的性質和目的 ...

高等數學上教學大綱

經管應用數學教學大綱 一 課程性質與任務 一 本課程的性質 經管應用數學是高等學校經管類各專業重要的基礎課 工具課,本著 打好基礎 兼顧體系 服務專業 夠用為度 的原則確立本課程的性質與任務。高等數學不同於初等數學,它研究的是變數之間的關係。通過本課程的學習,學生系統地獲得微積分的基本知識,基本理論...