高等数学
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《微积分(第3版)(主编:吴传生)》授课时间第周周节课时安排2第授课题目教学章、节或主题):第一章函数第一节集合教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次):1.理解集合、集合相等、区间、区域等相关概念:2.了解集合的交、并、差、补等运算:3.掌握区间和区域的表示教学内容(包括基本内容、重点、难点):重点:集合的运算,邻域的概念难点:邻域的概念主要内容第一节集合一、集合的概念1.集合的定义集合是具有某种特定性质的事物所组成的全体。通常用大写字母A、B、C,,等来表示,组成集合的各个事物称为该集合的元素。若事物a是集合M的一个元素,就记aeM(读a属于M);若事物a不是集合M的一个元素,就记aM或aeM(读a不属于M):集合有时也简称为集注意:(1)对于二个给定的集合,要具有确定性的特征,即对于任何一个事物或元素,能够判断它属于或不属于给定的集合,二者必居其一(2)对于一个给定的集合,其中的元素应是互异的,完全相同的元素,不论数量多少,在一个集合里只算作一个元素,就是说,同一个元素在同一个集合里不能重复出现(3)若一集合只有有限个元素,就称为有限集:否则称为无限集2.集合的表示法表示集合的方法,常见的有列举法和描述法两种列举法:按任意顺序列出集合的所有元素,并用花括号)括起来,这种方法称为列举法.例方程x+2x-3=0根的集合A,可表示为A={-3,1)描述法:若集合M是由具有某种性质P的元素x的全体所组成的,可表示为M=(x/x具有性质P),例由不等式x-3>2的解构成的集合A可表示为A=[xx>5]全体自然数集记为N,全体整数的集合记为Z,全体有理数的集合记为Q全体实数的集合记为R,以后不特别说明的情况下考虑的集合均为数集。3.集合间的基本关系1
《微积分(第 3 版)(主编:吴传生)》 1 授课时间 第 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目(教学章、节或主题): 第一章 函数 第一节 集合 教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次): 1 . 理解集合、集合相等、区间、区域等相关概念; 2. 了解集合的交、并、差、补等运算; 3. 掌握区间和区域的表示. 教学内容(包括基本内容、重点、难点): 重点: 集合的运算,邻域的概念 难点: 邻域的概念 主要内容 第一节 集合 一、集合的概念 1. 集合的定义 集合是具有某种特定性质的事物所组成的全体。通常用大写字母 A、B、C„ „等 来 表示,组成集合的各个事物称为该集合的元素。若事物 a 是集合 M的一个元素,就记 a M (读 a 属于 M);若事物 a 不是集合 M的一个元素,就记 a M 或 a M(读 a 不属于 M); 集合有时也简称为集. 注意:(1)对于一个给定的集合,要具有确定性的特征,即对于任何一个事物或元素,能 够判断它属于或不属于给定的集合,二者必居其一. (2)对于一个给定的集合,其中的元素应是互异的,完全相同的元素,不论数量多 少,在一个集合里只算作一个元素,就是说,同一个元素在同一个集合里不能重复出现. (3)若一集合只有有限个元素,就称为有限集;否则称为无限集. 2. 集合的表示法 表示集合的方法,常见的有列举法和描述法两种. 列举法:按任意顺序列出集合的所有元素,并用花括号{ }括起来,这种方法称为列举 法. 例 方程 x 2 +2x-3=0 根的集合 A,可表示为 A={-3,1}. 描述法:若集合 M 是由具有某种性质 P 的元素 x 的全体所组成的,可表示为 M={ x | x 具有性质 P}, 例 由不等式 x-3>2 的解构成的集合 A 可表示为 A={x|x>5}. 全体自然数集记为 N,全体整数的集合记为 Z,全体有理数的集合记为 Q,全体实数的集合 记为 R,以后不特别说明的情况下考虑的集合均为数集。 3. 集合间的基本关系
《微积分(第3版)(主编:吴传生)》子集:集合A的元素都是集合B的元素,即若有xEA,必有xEB,就称A为B的子集,记为AcB,或BA(读B包含A)。显然:NCZCOCR集合相等:若AcB,同时BCA,就称A、B相等,记为A=B。空集不含任何元素的集称为空集,记为Φ,如:(xx2+1=0,xeR)=Φ,x:2*=-1)=Φ,空集是任何集合的子集,即ΦA。二、集合的运算AUB=(x|xeA或xeB)并运算交运算ANB=(x|xEA且xeB)差运算A\B=(x|xEA或x±B)性质:(1)交换律AUB=BUA,ANB=BNA;(2)结合律(AUB)UC=AU(BUC),(ANB)NC=AN(BNC)(3)分配律(AUB)NC=(ANC)U(BNC),(ANB)UC=(AUC)N(BUC)(4)对偶律(AUB)°=ANB°(ANB)°=AUB直积(笛卡儿乘积):设A、B是任意两个集合,在集合A中任意取一个元素x,在集合B中任意取一个元素y,组成一个有序对(x,J),把这样的有序对作为新元素,它们全体组成的集合称为集合A与集合B的直积,记为AxB,即AxB=((x,y)IxeA,yeB)例如,RxR=【(x,y)|xeR且yeR)即为xOy面上全体点的集合,RxR常记作R三、区间与邻域1. 区间有限区间:设a<b,称数集(xla<x<b)为开区间,记为(a,b),即(a, b)=(xla<r<b)类似地有[a,b]=(x|a≤x≤b]称为闭区间,[a,b)=(x[aSr<b]、(a,b]=(x|a<x<b)称为半开区间其中a和b称为区间(a,b)、[a,b]、[a,b)、(a,b]的端点,b-a称为区间的长度无限区间[a, +00)= (x [ a≤x ), (-00, b] = (x / x<b ) , (-00, +00)=[x/ /x/<+00]) 2
《微积分(第 3 版)(主编:吴传生)》 2 子集:集合 A 的元素都是集合 B 的元素,即若有 Ax ,必有 Bx ,就称 A 为 B 的子 集,记为 BA ,或 AB (读 B 包含 A)。 显然: RQZN . 集合相等:若 BA ,同时 AB ,就称 A、B 相等,记为 A=B。 空集 不含任何元素的集称为空集,记为 ,如: { ,01 Rxxx 2 }= ,{ 12: x x }= ,空集是任何集合的子集,即 A。 二、集合的运算 并运算 |{ 或 BxAxxBA } 交运算 |{ 且 BxAxxBA } 差运算 |{\ 或 BxAxxBA } 性质:(1)交换律 , ABBAABBA ; (2)结合律 )( , )( )( CBACBACBACBA )( (3)分配律 )( CBCACBA , )()( )( CBCACBA )()( (4)对偶律 ccc ccc )( , )( BABABABA 直积(笛卡儿乘积): 设 A、B 是任意两个集合, 在集合 A 中任意取一个元素 x, 在集合 B 中任意取一个元素 y, 组成一个有序对(x, y), 把这样的有序对作为新元素, 它们全体组成的集合称为集合 A 与集合 B 的直积, 记为 AB, 即 ( ByAxyxBA },|),{ 例如, RR{(x, y)| xR 且 yR }即为 xOy 面上全体点的集合, RR 常记作 R 2 . 三、区间与邻域 1. 区间 有限区间: 设 a<b, 称数集{x|a<x<b}为开区间, 记为(a, b), 即 (a, b){x|a<x<b}. 类似地有 [a, b] {x | a xb }称为闭区间, [a, b) {x | ax<b }、(a, b] {x | a<xb }称为半开区间. 其中 a 和 b 称为区间(a, b)、[a, b]、[a, b)、(a, b]的端点, ba 称为区间的长度. 无限区间: [a, ) {x | ax }, (, b] {x | x < b } , (, ){x | | x | < }
《微积分(第3版)(主编:吴传生)》AN区间在数轴上的表示2.邻域:以点a为中心的任何开区间称为点a的领域,记作U(α)。设是任一正数,a为某一实数,把数集【x||x-a」<}称为点a的邻域,记作U(a,8),即U(a, )=( xl |x-a [ <8)点a称为这邻域的中心,8称为这邻域的半径(图1-8)由于a-<xa+相当于|x-a<8,因此U(a,)=(xa-S<x<a+),也就是开区间(a-,a+8)因为lx-a|表示点x与点a间的距离,所以U(a,)表示:与点a距离小于的-切点x的全体例如:|x-2<1,即为以点a=2为中心,以1为半径的邻域。有时用到的邻域需要把邻域中心去掉点a的邻域去掉中心a后,称为点a的去心的邻域,记作U(a,),即U (a, 0)=(xj0</x-a k8)这里0<|x-a|就表示xa例如:0<|x-2<1,即为以点a=2为中心,半径为1的去心邻域(1,2)U(2,3).讨论、思考:1.如果集合A有n个元素,间A有多少个子集?A的真子集有几个?2.写出A={0,1,2)的一切子集。3.按下列要求举例:(1)一个有限集(2)一个无限集(3)一个空集(4)一个集合是另一个集合的子集作业:(课本)习题1-1(2,3,9,12,13)参考资料(含参考书、文献等):《微积分》(第三版),吴传生编,高等教育出版社教学过程设计:复习0分钟,授新课90分钟,安排讨论4分钟,布置作业1分钟授课类型:V理论课讨论课实验课练习课其他其他教学方式:V讲授讨论指导V多媒体模型实物挂图音像其他教学资源:3
《微积分(第 3 版)(主编:吴传生)》 3 区间在数轴上的表示: 2.邻域:以点 a 为中心的任何开区间称为点 a 的领域,记作 aU )( 。 设 是任一正数,a 为某一实数,把数集{ x| |x-a | < }称为点 a的 邻域,记作 U (a, ),即 U(a, )={ x| |x-a | < } 点 a 称为这邻域的中心, 称为这邻域的半径.(图 1-8) 由于 a- <x<a+ 相当于| x-a |< ,因此 U(a, )={ x| a- <x<a+ },也就是开区间( a- ,a+ ) 因为| x-a |表示点 x 与点 a 间的距离,所以 U(a, )表示:与点 a 距离小于 的一 切点 x 的全体. 例如: | x-2 |<1,即为以点 a=2 为中心,以 1 为半径的邻域。有时用到的邻域需要把邻 域中心去掉.点 a 的 邻域去掉中心 a 后,称为点 a 的去心的 邻域,记作 aU ),( ,即 U (a, ){x |0<| xa |<} 这里 0<|x-a|就表示 x a. 例如: 0<| x-2 |<1,即为以点 a=2 为中心,半径为 1 的去心邻域(1,2) (2,3). 讨论、思考: 1. 如果集合 A 有 n 个元素,问 A 有多少个子集? A 的真子集有几个? 2. 写出 A }2,1,0{ 的一切子集。 3. 按下列要求举例: (1)一个有限集 (2)一个无限集 (3)一个空集 (4)一个集合是另一个集合的子集 作业:(课本) 习题 1-1 (2,3,9,12,13) 参考资料(含参考书、文献等): 《微积分》(第三版),吴传生编,高等教育出版社 教学过程设计:复习 0 分钟,授新课 90 分钟,安排讨论 4 分钟,布置作业 1 分钟 授课类型: √理论课 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式: √讲授 讨论 指导 其他 教学资源: √多媒体 模型 实物 挂图 音像 其他
《微积分(第3版)(主编:吴传生)》2授课时间第周周第节课时安排授课题目(教学章、节或主题):第一章函数第二节映射与函数教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次):1.理解映射与函数概念,掌握有界函数、单调函数、奇偶函数、周期函数的特点;2.培养学生应用函数解决实际问题的能力;3.训练学生“通过建立简单应用问题中的函数关系式”解决实际问题的的数学思教学内容(包括基本内容、重点、难点):重点:映射与函数的概念。难点:复合映射。主要内容第二节映射与函数一、函数的概念1.映射的概念定义设X,Y是两个非空集合,如果存在一个法则f,使得对X中每个元素x,按法则f,在Y中有唯一的元素与之对应,则称↑为X到Y的映射,记作f:X→Y,其中y元素x(在映射f下)的像。并记作f(x),即y=f(x)而元素x称为元素(在映射↑下)的一个像;集合X称为映射↑的定义域,记作D,,即D,=XR.X中所有元素的像所组成的集合称为映射↑的值域,记作R,或f(X),即:f(X)=(f(x)/xe X).需要注意的问题:(1)构成一个映射必须具备以下三个要素:集合X,即定义域D,=X,集合Y,即值域的范围:R,=Y;对应法则t,使对每个xeX,有唯一确定的y=f(x)与之对应.(2)对每个xEX,元素x的像V是唯一的;而对每个yER,,元素V的原像不一定是唯一的;映射↑的值域R,是Y的一个子集,即R,CY,不一定R,=Y4
《微积分(第 3 版)(主编:吴传生)》 4 授课时间 第 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目(教学章、节或主题): 第一章 函数 第二节 映射与函数 教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次): 1 . 理解映射与函数概念,掌握有界函数、单调函数、奇偶函数、周期函数的特点; 2. 培养学生应用函数解决实际问题的能力; 3. 训练学生“通过建立简单应用问题中的函数关系式”解决实际问题的的数学思. 教学内容(包括基本内容、重点、难点): 重点: 映射与函数的概念。 难点: 复合映射。 主要内容 第二节 映射与函数 一、函数的概念 1. 映射的概念 定义 设 ,YX 是两个非空集合,如果存在一个法则 f ,使得对 X 中每个元素 x ,按法 则 f , 在 Y 中有唯一的元素 y 与之对应,则称 f 为 X 到 Y 的映射 , 记 作 : YXf ,其中 y 元素 x (在映射 f 下)的像。并记作 xf )( ,即 y f x ( ) 而元素 x 称 为元素 y (在映射 f 下)的一个像;集合 X 称为映射 f 的定义域,记作 Df ,即 Df X; X 中所有元素的像所组成的集合称为映射 f 的值域,记作 Rf 或 f X( ) ,即: R . XxxfXf }|)({)( . 需要注意的问题: (1) 构成一个映射必须具备以下三个要素: 集合 X , 即定义域 f XD , 集合 Y , 即值 域的范围: f YR ;对应法则 f , 使对每个 Xx , 有唯一确定的 xfy )( 与之对应. (2) 对每个 Xx , 元素 x 的像 y 是唯一的; 而对每个 Ry f ,元素 y 的原像不一定 是唯一的; 映射 f 的值域 Rf 是 Y 的一个子集, 即 f YR , 不一定 f YR