高等數(shù)學(xué)是高等院校大部分專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)理論課,是深入學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程的必備基礎(chǔ). 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)素養(yǎng)。 隨著數(shù)學(xué)在各學(xué)科中的應(yīng)用日益廣泛,無(wú)論將來(lái)從事科研工作還是教學(xué)工作,都應(yīng)該具備良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力.本課程主要學(xué)習(xí)一元函數(shù)和多元函數(shù)的微積分學(xué),以及無(wú)窮級(jí)數(shù)和常微分方程的主要內(nèi)容,是將來(lái)進(jìn)一步學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的必備的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)方法:1.注重理解,在理解的基礎(chǔ)上熟記基本概念、基本公式、基本定理。
2.通過(guò)典型例題加深對(duì)概念、性質(zhì)、定理的理解。
3.必須熟記基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式及基本積分公式。
4.強(qiáng)調(diào)基本概念的理解,而不注重概念的抽象性;
5.強(qiáng)調(diào)基本理論的實(shí)際應(yīng)用,而不強(qiáng)調(diào)理論的證明技巧;
6.強(qiáng)調(diào)基本計(jì)算方法的運(yùn)用,而不追求運(yùn)算的技巧。
第一章 函 數(shù)
[教學(xué)目的和要求]
1.理解鄰域及空心鄰域的概念及表示方法。
2.理解函數(shù)的概念,會(huì)求函數(shù)的定義域,值域,能判定兩個(gè)函數(shù)是否相同。
3.掌握函數(shù)的三種表示法。
4.理解分段函數(shù)的定義。
5.掌握函數(shù)的基本性質(zhì):奇偶性,周期性,單調(diào)性,有界性。
6.會(huì)用奇偶性的定義判定函數(shù)的奇偶性,會(huì)用單調(diào)性定義判定函數(shù)的單調(diào)性。
7.了解反函數(shù)的定義,會(huì)求某些函數(shù)的反函數(shù)。
8.理解復(fù)合函數(shù)的概念,會(huì)把復(fù)合函數(shù)分解為簡(jiǎn)單函數(shù)。
9.掌握基本初等函數(shù)的定義,掌握六種基本初等函數(shù)的表達(dá)式,基本性質(zhì),圖形,定義域,值域。
10.掌握初等函數(shù)的定義。
[教學(xué)基本內(nèi)容]
§1.1 實(shí)數(shù)與數(shù)軸
實(shí)數(shù)分為有理數(shù)和無(wú)理數(shù)
全體實(shí)數(shù)和數(shù)軸上的全體點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。
§1.2 實(shí)數(shù)的絕對(duì)值及其基本性質(zhì)
│x│的定義和幾何意義
§1.3 區(qū)間與鄰域
一、區(qū)間
有限區(qū)間:⑴開(kāi)區(qū)間,⑵閉區(qū)間,⑶半開(kāi)半閉區(qū)間,
無(wú)限區(qū)間:⑷ 右端無(wú)限⑸ 左端無(wú)限⑹ 兩端無(wú)限
全體實(shí)數(shù)集合:(-∞,+∞)={x│-∞<x<+∞}
區(qū)間的長(zhǎng)。
二、鄰域
鄰域,鄰域的中心,鄰域的半徑。空心鄰域。
§1.4 函數(shù)及其表示方法
一、函數(shù)定義
常量,變量,函數(shù)的定義,定義域,值域
定義域和對(duì)應(yīng)規(guī)則是確定函數(shù)關(guān)系的兩個(gè)要素。
二、函數(shù)表示法
函數(shù)的表示法有三種:列表法,圖形法和公式法(解析法)。分段函數(shù)
§1.5 函數(shù)的基本性質(zhì)
函數(shù)的基本性質(zhì)有:奇偶性,周期性,單調(diào)性,有界性。
§1.6 反函數(shù)、復(fù)合函數(shù)
一、反函數(shù)
在同一坐標(biāo)系中,y=f(x)與y=-1(x)的圖像關(guān)于直線y=x對(duì)稱(chēng)
二、復(fù)合函數(shù)
§1.7 初等函數(shù)
一、基本初等函數(shù):常數(shù)函數(shù),冪函數(shù),指數(shù)函數(shù),對(duì)數(shù)函數(shù),三角函數(shù)和反三角函數(shù)
二、初等函數(shù)
由基本初等函數(shù)經(jīng)過(guò)有限次的四則運(yùn)算和復(fù)合所得到的函數(shù)稱(chēng)為初等函數(shù)。
第二章 極限與連續(xù)
[教學(xué)目的和要求]
1.理解數(shù)列極限的定義。
2.掌握數(shù)列極限四則運(yùn)算法則和基本性質(zhì),會(huì)求數(shù)列極限。
3.理解函數(shù)極限定義,會(huì)求函數(shù)極限。掌握左極限和右極限的定義,極限與左右極限的關(guān)系,會(huì)判定分段函數(shù)在分段點(diǎn)極限存在與否。
4.掌握函數(shù)極限的基本性質(zhì)及四則運(yùn)算法則。
5.掌握無(wú)窮大與無(wú)窮小的定義與關(guān)系。
6.掌握無(wú)窮小的性質(zhì)。
7.掌握無(wú)窮小量階的比較。
8.理解極限存在的兩個(gè)準(zhǔn)則。
9.熟記兩個(gè)重要極限,能運(yùn)用它們來(lái)計(jì)算相關(guān)極限。
10.掌握連續(xù)的概念及連續(xù)的表示方法。
11.能判定函數(shù)在某一點(diǎn)是否連續(xù)。
12.理解左右連續(xù)的定義,能判定分段函數(shù)在分段點(diǎn)是否連續(xù)。
13.理解函數(shù)在開(kāi)區(qū)間及閉區(qū)間上連續(xù)的定義。
14.掌握連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)。
15.掌握間斷點(diǎn)的定義,會(huì)求函數(shù)間斷點(diǎn)。
16.理解閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的基本性質(zhì)。
[教學(xué)基本內(nèi)容]
§2.1 數(shù)列的極限
數(shù)列定義。數(shù)列收斂發(fā)散的定義。數(shù)列極限四則運(yùn)算法則
數(shù)列極限的基本性質(zhì):1.唯一性2.有界性3.常數(shù)列的極限是它本身。
§2.2 函數(shù)極限
x→∞時(shí),函數(shù)(x)的極限;x→x0時(shí),(x)的極限
左右極限定義。函數(shù)(x)在點(diǎn)x0處極限存在充分必要條件是在該點(diǎn)的左右極限都存在,并且相等。函數(shù)極限的性質(zhì):1.唯一性2.有界性3.局部保號(hào)性.。極限四則運(yùn)算法則
§2.3 無(wú)窮大量與無(wú)窮小量
無(wú)窮大量,無(wú)窮小量定義,無(wú)窮大量與無(wú)窮小量的關(guān)系,無(wú)窮小量的性質(zhì),無(wú)窮小量的階(高階,低階,同階,等價(jià))
§2.4 兩個(gè)重要極限
一、極限存在的準(zhǔn)則(夾擠法,單調(diào)有界原理)
二、兩個(gè)重要極限
(1)=1 (2)=e 或 =e
§2.5 連續(xù)函數(shù)
增量定義,連續(xù)的概念,函數(shù)在一點(diǎn)處連續(xù)的三層含義,左右連續(xù)定義,連續(xù)函數(shù)的性質(zhì),間斷點(diǎn)定義和類(lèi)型。
§2.6 閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的基本性質(zhì)
一、有界性 二、最大值,最小值定理 三、介值定理 四、根的存在性
第三章 導(dǎo)數(shù)與微分
[教學(xué)目的和要求]
1.掌握導(dǎo)數(shù)定義及表示方法,會(huì)用導(dǎo)數(shù)定義求導(dǎo)數(shù)。
2.了解導(dǎo)數(shù)的幾何意義。
3.理解導(dǎo)函數(shù)定義及表示方法。
4.掌握左右導(dǎo)數(shù)的定義及函數(shù)在閉區(qū)間上可導(dǎo)的定義,會(huì)判定分段函數(shù)在分段點(diǎn)是否可導(dǎo)。
5.掌握可導(dǎo)與連續(xù)的關(guān)系。
6.熟記基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式及導(dǎo)數(shù)四則運(yùn)算法則。
7.掌握復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)方法。
8.掌握隱函數(shù)求導(dǎo)方法及對(duì)數(shù)求導(dǎo)法。
9.理解高階導(dǎo)數(shù)的定義,會(huì)求高階導(dǎo)數(shù)。
10.掌握微分的定義及表示方法,微分與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系。
11.掌握基本初等函數(shù)的微分公式及微分的四則運(yùn)算法則,會(huì)求微分。
12.了解一階微分的形式不變性。
[教學(xué)基本內(nèi)容]
§3.1 引入導(dǎo)數(shù)概念的例題(了解)
一、由平均速度求瞬時(shí)速度 二、由割線斜率求切線斜率
§3.2 導(dǎo)數(shù)的概念
導(dǎo)數(shù)定義,用導(dǎo)數(shù)定義求導(dǎo)數(shù),導(dǎo)數(shù)的幾何意義,物理意義,左右導(dǎo)數(shù),可導(dǎo)與連續(xù)的關(guān)系
§3.3 基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式
導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則
§3.4 復(fù)合函數(shù)、反函數(shù)、隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
一、復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù):復(fù)合函數(shù)對(duì)自變量的導(dǎo)數(shù)等于復(fù)合函數(shù)對(duì)中間變量的導(dǎo)數(shù)再乘以中間變量對(duì)自變量的導(dǎo)數(shù)。若y=[(x)] ,其中u=(x),則=·
二、反函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(了解)
若y=(x) 的反函數(shù)是x=則 =
三、隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
四、取對(duì)數(shù)求導(dǎo)法
(一)基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式(熟記)
1.=0
2.=α
3.= (a>0,a≠1) =
4.= (a>0,a≠1) =
5.=cosx
6.=-sinx
7.=
8.=-
9.=
10.=-
11.= (-1<x<1)
12.=- (-1<x<1)
13.=
14.=-
(二)求導(dǎo)法則(熟記)
1.=±
2.=+ =C
3.= (v≠0) = (v≠0)
4.= 其中y=(u) u=
5.= (≠0) (了解)
§3.5 高階導(dǎo)數(shù)
=,=sin(x+n),=cos(x+n)
§3.6微分
一、微分的定義,(由導(dǎo)數(shù)基本公式可求出微分基本公式)
微分基本公式(熟記)
1.dC=0
2.d()=αdx
3.d()=dx (a>0,a≠1)
4.d(lnx) =dx
5.d() =lnadx (a>0,a≠1)
6.d() =dx
7.d(sinx) =cosxdx
8.d(cosx) =-sinxdx
9.d(tgx) ==dx
10.d(ctgx) =-=-dx
11.d(secx) =secx·tgxdx
12.d(cscx) =-cscx·ctgxdx
13.d(arcsinx) = (-1<x<1)
14.d(arccosx) =- (-1<x<1)
15.d(arctgx) =dx
16.d(arcctgx) =-dx
二、微分的運(yùn)算法則
1.d(u±v)=du±dv
2.d(uv) =udv+vdu
3.d(Cv) =Cdv
4.d()= (v≠0)
5.d()=-dv
三.一階微分的形式不變性
第四章 中值定理與導(dǎo)數(shù)應(yīng)用
[教學(xué)目的和要求]
1. 掌握羅爾定理,拉格朗日定理的內(nèi)容及幾何意義,
了解柯西定理,掌握三個(gè)定理之間的關(guān)系。
2.掌握拉格朗日定理的兩個(gè)推論。
3.會(huì)驗(yàn)證某函數(shù)是否滿(mǎn)足某中值定理。
4.能熟練應(yīng)用羅必達(dá)法則求函數(shù)極限。
5.能熟練應(yīng)用導(dǎo)數(shù)判定函數(shù)單調(diào)性。
6.掌握極值的定義,能熟練應(yīng)用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值。
7.會(huì)求函數(shù)的最大最小值。
8.掌握曲線凸凹性及拐點(diǎn)的定義,能熟練應(yīng)用導(dǎo)數(shù)來(lái)判定凸凹性及拐點(diǎn)。
9.會(huì)求曲線的漸近線。
10.了解函數(shù)作圖。
[教學(xué)基本內(nèi)容]
§4.1 中值定理
羅爾定理,羅爾定理的幾何意義;拉格朗日定理,拉格朗日定理的幾何意義,
推論1,推論2,柯西中值定理
§4.2 未定式的定值法
一、型未定式(羅必達(dá)法則Ⅰ)
二、型未定式(羅必達(dá)法則Ⅱ)
0·∞型,∞—∞型 未定式可化為型或型
0°,,∞°型未定式可先取對(duì)數(shù)
§4.3 函數(shù)的單調(diào)性
§4.4 函數(shù)的極值
一、函數(shù)的極植 極大值(或極小值)
二、極值的判定與求法
駐點(diǎn),極值存在的必要條件,極值存在的充分條件Ⅰ,極值存在的充分條件Ⅱ
三、函數(shù)的最大值和最小值
§4.5 曲線的凸凹性、拐點(diǎn)和漸近線
曲線的凸凹性及拐點(diǎn),曲線的漸近線1.水平漸近線2.垂直漸近線3.斜漸近線
§4.6 函數(shù)作圖
第五章 不定積分
[教學(xué)目的和要求]
1.掌握原函數(shù)及不定積分的定義,不定積分的表示方法。
2.了解不定積分的幾何意義。
3.掌握不定積分的基本性質(zhì)。
4.熟記基本積分公式。
5.能準(zhǔn)確計(jì)算不定積分
[教學(xué)基本內(nèi)容]
§5.1 原函數(shù)與不定積分
原函數(shù)定義,不定積分定義,不定積分的幾何意義
§5.2 不定積分的性質(zhì)
一、基本積分公式(熟記)
1.=C (C為常數(shù))
2.=x+C
3.= (a≠-1)
4.= (a>0,a≠1)
5.=
6.=
7.=
8.=-
9.=
10.= =-
11.=
12.=ln+C
§5.4 不定積分的計(jì)算
直接積分法,換元積分法:第一類(lèi)換元法(湊微分法),第二類(lèi)換元法
§5.5 分部積分法
第六章 定 積 分
[教學(xué)目的和要求]
1.掌握定積分的定義及表示方法,了解定積分的幾何意義。
2.掌握定積分的基本性質(zhì)。
3.會(huì)求函數(shù)在區(qū)間上的平均值。
4.掌握定積分與不定積分的關(guān)系。
5.掌握原函數(shù)存在定理。
6.會(huì)求變限積分的導(dǎo)數(shù)。
7.能應(yīng)用換元法,分部積分法等方法準(zhǔn)確計(jì)算定積分。
8.會(huì)利用定積分求平面圖形的面積和了解旋轉(zhuǎn)體體積的計(jì)算。
9.了解廣義積分的定義和廣義積分的斂散性的判定。
10.了解Г函數(shù)的定義,基本性質(zhì)及簡(jiǎn)單計(jì)算。
[教學(xué)基本內(nèi)容]
§6.1 定積分的概念
一、引出定積分概念的例題
1.求曲邊梯形的面積
2.求變速直線運(yùn)動(dòng)的距離
二、定積分的定義,定積分的幾何意義
§6.2 定積分的基本性質(zhì)
§6.3 定積分與不定積分的關(guān)系
原函數(shù)存在定理
§6.4 定積分的計(jì)算
一、定積分的換元積分法
二、定積分的分部積分法
§6.5 定積分的應(yīng)用
一、求平面圖形的面積
二、求立體的體積
1.已知平行截面面積求體積(了解)
2.旋轉(zhuǎn)體的體積
Vx=π, Vy=π
§6.6 廣義積分與Г函數(shù)
廣義積分定義,收斂,發(fā)散定義1.無(wú)限區(qū)間上的廣義積分2.無(wú)界函數(shù)的廣義積分,Г函數(shù)定義,性質(zhì)
第七章 多元函數(shù)
[教學(xué)目的和要求]
1.了解空間直角坐標(biāo)系。
2.理解二元函數(shù)的定義,會(huì)求二元函數(shù)的定義域。
3.了解二元函數(shù)的極限及連續(xù)的定義,二元連續(xù)函數(shù)在閉區(qū)間上的基本性質(zhì)。
4.掌握一階,二階偏導(dǎo)數(shù)的定義及計(jì)算。
5.掌握全微分的定義及計(jì)算方法。
6.掌握多元復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)方法。
7.掌握隱函數(shù)微分法。
8.掌握二元函數(shù)極值的定義及計(jì)算。
9.掌握二重積分的定義及基本性質(zhì),了解二重積分的幾何意義
10.掌握直角坐標(biāo)系下二重積分的計(jì)算。了解極坐標(biāo)系下二重積分的計(jì)算
[教學(xué)基本內(nèi)容]
§7. 1 空間解析幾何
一、空間直角坐標(biāo)系 二、空間任意兩點(diǎn)間的距離
§7.2 多元函數(shù)
一、多元函數(shù)的定義 二、二元函數(shù)的定義域
§7.3 二元函數(shù)的極限與連續(xù)
§7.4 偏導(dǎo)數(shù)
增量,一階偏導(dǎo)數(shù),二階偏導(dǎo)數(shù)
§7.5 全微分
§7.6 多元復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則
§7.7 隱函數(shù)微分法
§7.8 二元函數(shù)的極值
§7.9 二重積分
二重積分定義,性質(zhì),計(jì)算
第八章 微分方程與差分方程
[教學(xué)目的和要求]
1.掌握微分方程,方程的階數(shù),通解,特解的概念。
2.掌握一階微分方程的解法。
3.掌握幾種二階微分方程的解法。
4.掌握差分的概念及計(jì)算。
5.了解差分方程的相關(guān)概念。
[教學(xué)基本內(nèi)容]
§8.1 微分方程的一般概念
§8.2 一階微分方程
一、變量可分離的一階微分方程
二、齊次方程
三、一階線性非齊次微分方程
§8.3 幾種二階微分方程
一、最簡(jiǎn)單的二階微分方程
二、不顯含y的二階微分方程
三、不顯含自變量x的二階微分方程
§8.4 二階常系數(shù)線性微分方程
§8.5 差分方程的一般概念
第九章 無(wú)窮級(jí)數(shù)
[教學(xué)目的和要求]
1.掌握無(wú)窮級(jí)數(shù)的概念,表示方法及斂散性的定義。
2.掌握無(wú)窮級(jí)數(shù)的基本性質(zhì)。
3.掌握正項(xiàng)級(jí)數(shù)的定義及斂散性判別法。
4.掌握交錯(cuò)級(jí)數(shù)斂散性判別法。
5.能判定級(jí)數(shù)是絕對(duì)收斂還是條件收斂。
6.掌握冪級(jí)數(shù)的定義,會(huì)計(jì)算冪級(jí)數(shù)的收斂區(qū)間。
7.了解冪級(jí)數(shù)和函數(shù)的計(jì)算方法。
8.了解泰勒級(jí)數(shù)的計(jì)算方法。
9.了解函數(shù)馬克勞林展開(kāi)式的計(jì)算方法。
[教學(xué)基本內(nèi)容]
§9.1 無(wú)窮級(jí)數(shù)的概念
§9.2 無(wú)窮級(jí)數(shù)的基本性質(zhì)
§9.3 正項(xiàng)級(jí)數(shù)
§9.4 任意項(xiàng)級(jí)數(shù),絕對(duì)收斂
§9.5 冪級(jí)數(shù)
§9.6 泰勒級(jí)數(shù)