一、課程的目的和任務(wù)
高等數(shù)學(xué)課程是高等學(xué)校非各專業(yè)學(xué)生一門必修的重要基礎(chǔ)課,通過本課程的學(xué)習(xí)要使學(xué)生獲得:
1)一元函數(shù)微積分學(xué);
2)常微分方程;
等方面的基本概念、基本理論和基本運(yùn)算技能。
高等數(shù)學(xué)課程在傳授以上五方面的基本概念、基本理論和基本運(yùn)算技能的同時(shí),要通過 各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)逐步培養(yǎng)學(xué)生具有抽象概括問題的能力、邏輯推理能力和自學(xué)能力,還要特別注意培養(yǎng)學(xué)生具有比較熟練的運(yùn)算能力和綜合運(yùn)用所學(xué)知識去分析問題和解決實(shí)際問題的能力,從而使學(xué)生具有一定的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
二、課程的基本要求和特點(diǎn)
本課程要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)獲得:
1)一元函數(shù)微積分學(xué);
2)常微分方程;
等方面的基本概念、基本理論和比較熟練的運(yùn)算能力以及綜合運(yùn)用所學(xué)知識去分析問題和解決實(shí)際問題的能力。
本課程具有抽象性與科學(xué)性、較強(qiáng)的邏輯性及應(yīng)用的廣泛性的特點(diǎn)。
三、本課程與其它課程的聯(lián)系
高等數(shù)學(xué)課程是一門必修的重要基礎(chǔ)課,為學(xué)習(xí)后繼課程(如:概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、運(yùn)籌學(xué)、管理與經(jīng)濟(jì)理論等等基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課等)和進(jìn)一步獲得數(shù)學(xué)知識奠定必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
四、課程的考試主要內(nèi)容
第一章:函數(shù)、極限與連續(xù)函數(shù)
主要內(nèi)容:
1.函數(shù)的概念(定義、表示法),函數(shù)的幾種特性,反函數(shù),復(fù)合函數(shù),初等函數(shù)。
2. 數(shù)列極限的概念,函數(shù)極限的概念(x→xo與x→∞時(shí)函數(shù)的極限),函數(shù)極限與無窮小的關(guān)系,無窮小性質(zhì),極限四則運(yùn)算法則,兩個(gè)極限存在準(zhǔn)則:夾逼準(zhǔn)則和單調(diào)有界準(zhǔn)則,兩個(gè)重要極限的結(jié)果: =1, =e,無窮小量的比較。
3. 連續(xù)函數(shù)的概念,函數(shù)的間斷點(diǎn),連續(xù)函數(shù)的四則運(yùn)算,初等函數(shù)的連續(xù)性,閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(敘述)。
考核要求:
1.理解函數(shù)的概念。
2.了解函數(shù)奇偶性、單調(diào)性、周期性和有界性,了解反函數(shù)的概念,理解復(fù)合函數(shù)的概念。
3.會(huì)列出簡單實(shí)際問題中的函數(shù)關(guān)系。
4. 了解極限的概念,掌握極限四則運(yùn)算法則。
5.了解兩個(gè)極限存在準(zhǔn)則(夾逼準(zhǔn)則和單調(diào)有界準(zhǔn)則),會(huì)用兩個(gè)重要極限求極限。
6.了解無窮小、無窮大的概念。
7.了解函數(shù)在一點(diǎn)連續(xù)的概念和在區(qū)間上連續(xù)的概念,
8.了解間斷點(diǎn)的概念,并會(huì)判別間斷點(diǎn)的類型。
9.了解初等函數(shù)的連續(xù)性和閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(介值定理和最大值最小值定理)。
第二章:導(dǎo)數(shù)與微分
主要內(nèi)容:
1.導(dǎo)數(shù)的概念(定義、幾何意義、幾何應(yīng)用),函數(shù)可導(dǎo)性與連續(xù)性之間的關(guān)系,函數(shù)的和、差、積、商的導(dǎo)數(shù),復(fù)合函數(shù)與反函數(shù)的導(dǎo)數(shù),基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式,初等函數(shù)的求導(dǎo)問題,高階導(dǎo)數(shù),隱函數(shù)求導(dǎo)法,對數(shù)求導(dǎo)法。
2.微分的概念,微分運(yùn)算法則,微分在近似計(jì)算中的應(yīng)用。
考核要求:
1.了解導(dǎo)數(shù)和微分的概念,理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義,了解函數(shù)的可導(dǎo)性與連續(xù)性之間的關(guān)系。
2.熟練掌握導(dǎo)數(shù)和微分的運(yùn)算法則和基本初等函數(shù)導(dǎo)數(shù)的基本公式。
3.了解高階導(dǎo)數(shù)的概念。
4.掌握求簡單復(fù)合函數(shù)一階、二階導(dǎo)數(shù)的方法。
5.會(huì)求隱函數(shù)和參數(shù)式所確定的函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)。
第三章:中值定理與導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用
主要內(nèi)容:
1.中值定理(羅爾、拉格朗日、柯西定理),洛必達(dá)法則,泰勒中值定理.
2.導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用:函數(shù)單調(diào)性的判定法,函數(shù)的極值,判斷函數(shù)圖形的凹凸性,求拐
點(diǎn),最大值與最小值問題及其求法,描繪函數(shù)的圖形(包括水平與垂直漸近線)。
考核要求:
1.了解羅爾(Ro11e)定理和拉格朗日(Lagrange)定理,了解柯西(Cauchy)定理和泰勒(Taylor)定理。
2.了解洛必達(dá)(L’Hospital)法則,掌握洛必達(dá)(L’Hospital)法則求極限的方法。
3.理解函數(shù)的極值概念,掌握判斷函數(shù)增減性的方法,掌握求極值的方法;會(huì)判斷函數(shù)圖形的凹凸性,會(huì)求拐點(diǎn),會(huì)描繪函數(shù)的圖形(包括水平和鉛直漸近線)。會(huì)求解較簡單的最大值和最小值的應(yīng)用問題,會(huì)利用導(dǎo)數(shù)證明一些不等式。
第四章:不定積分
主要內(nèi)容:
1.原函數(shù)與不定積分的定義,不定積分性質(zhì)、基本積分公式.
2.換元積分法,分部積分法,有理函數(shù)及三角函數(shù)有理式積分的舉例,積分表用法。
考核要求:
1.理解不定積分的概念及性質(zhì)。
2.熟悉不定積分的基本公式,掌握不定積分的換元法和分部積分法。
3.會(huì)求較簡單的有理函數(shù)和三角函數(shù)有理式的積分。
第五章:定積分及其應(yīng)用
主要內(nèi)容:
1.定積分的概念與性質(zhì),定積分中值定理.
2. 定積分作為變上限的函數(shù)及其求導(dǎo)定理,牛頓—萊布尼茨公式。
3.定積分的換元法與分部積分法,
4.定積分在幾何上的應(yīng)用(如面積、體積和弧長等求法)。
5.定積分在物理上的應(yīng)用(如功、水壓力、引力等求法)。
考核要求:
1.了解定積分的概念及性質(zhì)。
2.了解變上限的定積分作為其上限的函數(shù),掌握變上限定積分的求導(dǎo)公式,熟悉牛頓(Newton)一萊布尼茨(Leibniz)公式。
3.掌握定積分的換元法和分部積分法
4.了解定積分的元素法。
5.掌握定積分在幾何上的應(yīng)用方法(如面積、體積和弧長等求法)。
6.了解定積分在物理上的應(yīng)用方法(如功、水壓力、引力等求法)。
第六章:微分方程
主要內(nèi)容:
1.微分方程的基本概念。
2.一階微分方程:可分離變量的微分方程,齊次方程,線性方程。
3.可降階的高階微分方程: =f(x),y”=f(x,y’),y”=f(y,y’)。
4.二階常系數(shù)齊次線性微分方程,二階常系數(shù)非齊次線性微分方程。
考核要求:
1.了解微分方程、解、通解、初始條件和特解等概念。
2.掌握變量可分離方程及一階線性微分方程的解法,會(huì)解齊次方程。
3.了解 =f(x),y”=f(x,y’)和y”=f(y,y’)的降階法。
4.了解二階線性微分方程解的結(jié)構(gòu)。
5.掌握二階常系數(shù)齊次線性微分方程的解法。
6.會(huì)求自由項(xiàng)形如: 的二階常系數(shù)非齊次線性微分方程。
7.會(huì)用微分方程解一些簡單的幾何和物理問題。
五、教材及主要參考書
《高等數(shù)學(xué)》(本科少學(xué)時(shí))上、下冊 (第二版) 同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)教研室 高等教育出版社
或 《高等數(shù)學(xué)》上、下冊(第五版) 同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)教研室 高等教育出版社
或 《高等數(shù)學(xué)》上、下冊 侯云暢主編 高等教育出版社