《高等数学A》教学大纲 课程名称:高等数学A(Higher Mathematics) 课程编号:L12001,L12002 总学时数:160学时讲课学时:160学时 学分:10学分 先修课程:《初等数学》 教材:《高等数学》(同济大学应用数学系编著,高等教育出版社,第七 版)。 参考书目: 《工科数学分析基础》上、下册,马知恩王绵森主编,高等教育出版 《数学分析》上、下册,复旦大学陈传璋等编,高等教育出版社 《高等数学释疑解难》工科数学课程教学指导委员会编,高等教育出版社 课程内容筒介 本课程是理、工等相关专业的第一基础课。本课程的研究对象是函数(变化 过程中量的依赖关系)。内容包括函数、极限、连续,一元函数微积分学,向量 代数与空间解析几何学,多元函数微分学,多元函数积分学,无穷级数与常微分 方程等。课程基础性、理论性强,与相关课程的学习联系密切,是全国硕士研究 生入学考试统考科目,关系到学生综合能力的培养。本课程的学习情况直接关系 到学校的整体教学水平。 一、课程的性质、目的和要求 高等数学是高等学校理工科专业重要的基础理论课。通过本课程的学习,使 学生系统地获得一元函数微积分、向量代数与空间解析几何、多元函数微积分、 常微分方程与无穷级数的基本概念、基本理论、基本运算和分析方法,为学习物 理、电子等课程和以后扩大数学知识面,打好基础。在课堂讲授的同时,辅以课 堂练习与讨论,引导学生认真阅读教材,独立完成作业,逐步培养学生的抽象思 维、逻辑推理、空间想象、分析解决实际问题的能力,掌握学习方法,培养自学 能力。 二、教学内容、基本要求和课时安排 《高等数学A》授课课时分配表 章节 讲课习题课合计 第一章函数与极限 16 2 18 第二章导数与微分 8 10 第三章微分中值定理与导数的应用 12 2 14 第四章不定积分 8 2 10 第五章定积分 8 2 10 第六章定积分的应用 6 0 6 第七章微分方程 10 2 12
《高等数学 A》教学大纲 课程名称:高等数学 A (Higher Mathematics) 课程编号:L12001,L12002 总学时数:160 学时 讲课学时:160 学时 学 分:10 学分 先修课程:《初等数学》 教 材:《高等数学》(同济大学应用数学系编著,高等教育出版社,第七 版)。 参考书目: 《工科数学分析基础》上、下册,马知恩 王绵森主编,高等教育出版 《数学分析》上、下册,复旦大学陈传璋等编,高等教育出版社 《高等数学释疑解难》工科数学课程教学指导委员会编,高等教育出版社 课程内容简介 本课程是理、工等相关专业的第一基础课。本课程的研究对象是函数(变化 过程中量的依赖关系)。内容包括函数、极限、连续,一元函数微积分学,向量 代数与空间解析几何学,多元函数微分学,多元函数积分学,无穷级数与常微分 方程等。课程基础性、理论性强,与相关课程的学习联系密切,是全国硕士研究 生入学考试统考科目,关系到学生综合能力的培养。本课程的学习情况直接关系 到学校的整体教学水平。 一、课程的性质、目的和要求 高等数学是高等学校理工科专业重要的基础理论课。通过本课程的学习,使 学生系统地获得一元函数微积分、向量代数与空间解析几何、多元函数微积分、 常微分方程与无穷级数的基本概念、基本理论、基本运算和分析方法,为学习物 理、电子等课程和以后扩大数学知识面,打好基础。在课堂讲授的同时,辅以课 堂练习与讨论,引导学生认真阅读教材,独立完成作业,逐步培养学生的抽象思 维、逻辑推理、空间想象、分析解决实际问题的能力,掌握学习方法,培养自学 能力。 二、教学内容、基本要求和课时安排 《高等数学 A》授课课时分配表 章节 讲课 习题课 合计 第一章 函数与极限 16 2 18 第二章 导数与微分 8 2 10 第三章 微分中值定理与导数的应用 12 2 14 第四章 不定积分 8 2 10 第五章 定积分 8 2 10 第六章 定积分的应用 6 0 6 第七章 微分方程 10 2 12
第八章空间解析几何与向量代数 14 2 16 第九章多元函数微分法及其应用 14 16 第十章重积分 10 2 12 第十一章曲线积分与曲面积分 14 4 18 第十二章无穷级数 16 2 18 合1计 136 24 160 本课程的教学内容共分十二章 第一章函数与极限 内容:函数概念、初等函数,数列极限、函数极限,无穷大与无穷小,极限 存在准则、无穷小的比较,函数的连续性、闭区间上连续函数的性质。 基本要求 1.理解函数的概念及函数的奇偶性、单调性、周期性和有界性。 2理解复合函数和反函数 概。 3.熟悉基本初等函数的性质及其图形。 4.会建立简单实际问题中的函数关系式。 5.理解极限的概念(对极限的6-N、6-δ定义可在学习过程中逐步加深理解, 对于给出6求N或♂不作过高的要求。),掌握极限四则运算法则。 6。理解极限存在的夹逼准则,了解单调有界准则,会用两个重要极限求极限。 7.了解无穷小、无穷大以及无穷小的阶的概念。会用等价无穷小求极限。 8.理解函数在一点连续和在一个区间上连续的概念,了解间断点的概念,并 会判别间新点的类型」 9 解初等函数的连续性和闭区间上连续函数的性质(介值定理和最大、最小 值定理)。 重点、难点 重点:极限概念,极限的四则运算法则,利用两个重要极限求极限,函数的 连续性。 难点:极限的定义,极限存在准则。 第二章导数与微分 内容:导数概念及导数公式,复合函数、反函数、隐函数和由参数方程所确 定的函数的求导法则,高阶导数,函数的微分。 基本要求 理解导数及左右导数的定义,知道函数可导性及连续性之间的关系,理解 导数的几何意义,会求平面曲线的切线和法线方程,会用导数描述一些物理量。 2.掌握导数的四则运算法则和复合函数的求导法,熟练应用基本求导公式和 求导法则求一般函数的导数。 3.了解高阶导数的概念、求导法则,会求筒单函数的m阶导数,会求分段函 数的导数 4.理解微分的概念、微分与导数的关系,掌握微分的四则运算法则和一阶微 分形式的不变性,会求函数的微分
第八章 空间解析几何与向量代数 14 2 16 第九章 多元函数微分法及其应用 14 2 16 第十章 重积分 10 2 12 第十一章 曲线积分与曲面积分 14 4 18 第十二章 无穷级数 16 2 18 合计 136 24 160 本课程的教学内容共分十二章 第一章 函数与极限 内容: 函数概念、初等函数,数列极限、函数极限,无穷大与无穷小,极限 存在准则、无穷小的比较,函数的连续性、闭区间上连续函数的性质。 基本要求 1. 理解函数的概念及函数的奇偶性、单调性、周期性和有界性。 2. 理解复合函数和反函数的概念。 3. 熟悉基本初等函数的性质及其图形。 4. 会建立简单实际问题中的函数关系式。 5. 理解极限的概念(对极限的 -N、 - 定义可在学习过程中逐步加深理解, 对于给出 求 N 或 不作过高的要求。),掌握极限四则运算法则。 6. 理解极限存在的夹逼准则,了解单调有界准则,会用两个重要极限求极限。 7. 了解无穷小、无穷大以及无穷小的阶的概念。会用等价无穷小求极限。 8. 理解函数在一点连续和在一个区间上连续的概念,了解间断点的概念,并 会判别间断点的类型。 9. 了解初等函数的连续性和闭区间上连续函数的性质(介值定理和最大、最小 值定理)。 重点、难点 重点:极限概念,极限的四则运算法则,利用两个重要极限求极限 , 函数的 连续性。 难点:极限的定义,极限存在准则。 第二章 导数与微分 内容: 导数概念及导数公式,复合函数、反函数、隐函数和由参数方程所确 定的函数的求导法则,高阶导数,函数的微分。 基本要求 1.理解导数及左右导数的定义,知道函数可导性及连续性之间的关系,理解 导数的几何意义,会求平面曲线的切线和法线方程,会用导数描述一些物理量。 2.掌握导数的四则运算法则和复合函数的求导法,熟练应用基本求导公式和 求导法则求一般函数的导数。 3.了解高阶导数的概念、求导法则,会求简单函数的 阶导数,会求分段函 数的导数。 4.理解微分的概念、微分与导数的关系,掌握微分的四则运算法则和一阶微 分形式的不变性,会求函数的微分
重点、难点 重占 呈数的定义。初等函数是数的最法 难点:复合函数求导法,高阶导数的求法 第三章微分中值定理与导数的应用 内容:中值定理,罗必达法则,导数的应用。 甚本要求 L.理解并会用罗尔(Rolle))、拉格朗日(Lagrange)、柯西(Cauchy)、泰 勒(Taylor)中值定理 2.掌握洛必达法则求未定式极限的方法。 3.掌握用导数判断函数的单调性、证明不等式与恒等式的方法。 4.掌握用导数求极值、最大值和最小值的方法。 5.会用导数判断函数图形的凹凸性,会求拐点,会求水平、铅直渐近线,会 描绘一些简单函数的图形。 6.了解曲率和曲率半径的概念,会计算曲率和曲率半径。 重点、难点 重点:罗尔定理,拉格朗日定理,洛必达法则,用导数判断函数的单调性 及极值。 难占,泰勘定理 第四章 不定积分 内容:不定积分的概念与性质,原函数存在定理,换元积分法、分部积分法, 有理函数的积分。 基本要求 1理解原函数与不定和分的概会与性质 2.掌握不定积分的基本公式、换元积分法和分部积分法 3.会求有理函数、三角函数有理式和筒单无理函数的积分。 重点、难点 重点:积分基本公式,不定积分的换元积分法、分部积分法。 难点:换元积分法(包括第一换元法和第二换元法) 第五章定积分 内容:定积分的概念与性质,微积分基本公式,定积分的换元积分法和分部 积分法,反常积分。 基本要求 1理解定积分的概念和几何意义,了解定积分的性质。 2.熟悉积分上限的函数及其求导方法,掌握牛顿 布尼兹(N-L)公式。 3.掌握定积分的换元法、分部积分法,知道常用的定积分公式。 4.了解反常积分的概念并会计算反常积分。 重点、难点 重点:定积分的概念与性质,微积分基本公式,定积分的换元积分法和分部 积分法。 难点:积分上限的函数及其求导方法,反常积分的概念及其计算。 第六章定积分的应用
重点、难点 重点: 导数的定义,初等函数导数的求法。 难点: 复合函数求导法,高阶导数的求法 第三章 微分中值定理与导数的应用 内容: 中值定理,罗必达法则,导数的应用。 基本要求 1.理解并会用罗尔 (Rolle) 、拉格朗日 (Lagrange) 、柯西 (Cauchy) 、泰 勒 (Taylor) 中值定理. 2.掌握洛必达法则求未定式极限的方法。 3.掌握用导数判断函数的单调性、证明不等式与恒等式的方法。 4.掌握用导数求极值、最大值和最小值的方法。 5.会用导数判断函数图形的凹凸性,会求拐点,会求水平、铅直渐近线,会 描绘一些简单函数的图形。 6.了解曲率和曲率半径的概念,会计算曲率和曲率半径。 重点、难点 重点: 罗尔定理,拉格朗日定理, 洛必达法则,用导数判断函数的单调性 及极值。 难点: 泰勒定理。 第四章 不定积分 内容: 不定积分的概念与性质,原函数存在定理,换元积分法、分部积分法, 有理函数的积分。 基本要求 1.理解原函数与不定积分的概念与性质。 2.掌握不定积分的基本公式、换元积分法和分部积分法。 3.会求有理函数、三角函数有理式和简单无理函数的积分。 重点、难点 重点: 积分基本公式,不定积分的换元积分法、分部积分法。 难点: 换元积分法(包括第一换元法和第二换元法)。 第五章 定积分 内容:定积分的概念与性质,微积分基本公式,定积分的换元积分法和分部 积分法,反常积分。 基本要求 1.理解定积分的概念和几何意义,了解定积分的性质。 2.熟悉积分上限的函数及其求导方法,掌握牛顿 - 莱布尼兹 (N - L) 公式。 3.掌握定积分的换元法、分部积分法,知道常用的定积分公式。 4.了解反常积分的概念并会计算反常积分。 重点、难点 重点:定积分的概念与性质,微积分基本公式,定积分的换元积分法和分部 积分法。 难点:积分上限的函数及其求导方法,反常积分的概念及其计算。 第六章 定积分的应用
内容:定积分的元素法,定积分的几何应用与物理应用。 基本要求 1.理解定积分的元素法,会用定积分表示一些几何量和物理量 掌握利用定积分求平面图形的面积、旋转体的体积、平行截面面积为已知 的立体体积、平面曲线的弧长的方法。 3.会求变力沿直线所做的功,会求引力、压力和函数平均值。 重点、难点 重占 利用定积分求平面图形的面积、旋转体的体积、平面曲线的弧长、变 力沿直线所做的 难点:利用定积分计算平行截面面积为已知的立体体积、引力、压力。 第七章微分方程 内容:微分方程的基本概念,一阶微分方程,可降阶的高阶微分方程,二 阶常系数线性微分方程 基本要求 1.了解微分方程及其解、阶、通解、初始条件和特解的概念 2.掌握可分离变量的方程和一阶线性微分方程的解法。 3.会解齐次方程、伯努利方程和全微分方程,会用简单的变量代换求解某些 微分方程。 4.会用降阶法求解三类方程:y侧=y=x以.y”=0,y) 5.理解线性微分方程解的性质和解的结构,知道求特解可用试探法(试探有 无g”,产以d型特解)。 6。掌握常系数齐次线性微分方程通解解法。 7.会解)=(xe“或e(Ac0s血+8m园的常系数线性非齐次微分 方程。 8.会用徽分方程解决一些简单的应用问题。 重点、难点 重点:可分离变量及一阶线性微分方程的解法,二阶常系数齐次线性微分方 程解法,自由项为R(闭e“,e(A0s压+Bma)的二阶常系数非齐次线性微 分方程特解的求法。 难点:伯努利方程和全微分方程的解法,自由项为e“(4cos众+Bm) 的二阶常系数非齐次线性微分方程特解的求法。 第八章空间解析几何与向量代数 内容:空间直角坐标系与向量的运算,曲面及其方程,空间曲线及其方程」 基本要求 1.理解空问直角坐标系、向量概念及其表示
内容: 定积分的元素法,定积分的几何应用与物理应用。 基本要求 1. 理解定积分的元素法,会用定积分表示一些几何量和物理量。 2. 掌握利用定积分求平面图形的面积、旋转体的体积、平行截面面积为已知 的立体体积、平面曲线的弧长的方法。 3. 会求变力沿直线所做的功,会求引力、压力和函数平均值。 重点、难点 重点:利用定积分求平面图形的面积、旋转体的体积、平面曲线的弧长、变 力沿直线所做的功 难点:利用定积分计算平行截面面积为已知的立体体积、引力、压力。 第七章 微分方程 内容 : 微分方程的基本概念,一阶微分方程,可降阶的高阶微分方程,二 阶常系数线性微分方程 基本要求 1.了解微分方程及其解、阶、通解、初始条件和特解的概念 2.掌握可分离变量的方程和一阶线性微分方程的解法。 3.会解齐次方程、伯努利方程和全微分方程,会用简单的变量代换求解某些 微分方程。 4.会用降阶法求解三类方程: 。 5.理解线性微分方程解的性质和解的结构,知道求特解可用试探法(试探有 无 型特解)。 6. 掌握常系数齐次线性微分方程通解解法。 7.会解 或 的常系数线性非齐次微分 方程。 8.会用微分方程解决一些简单的应用问题。 重点、难点 重点: 可分离变量及一阶线性微分方程的解法,二阶常系数齐次线性微分方 程解法, 自由项为 的二阶常系数非齐次线性微 分方程特解的求法。 难点: 伯努利方程和全微分方程的解法, 自由项为 的二阶常系数非齐次线性微分方程特解的求法 。 第八章 空间解析几何与向量代数 内容: 空间直角坐标系与向量的运算,曲面及其方程,空间曲线及其方程, 投影曲线方程,平面及其方程,空间直线及其方程,球面、柱面、旋转曲面、常 用的二次曲面的方程及图形。 基本要求 1.理解空间直角坐标系、向量概念及其表示
2.掌握向量的运算(线性运算、数量积与向量积)。 3.理解单位向量、方向数与方向余弦、向量的坐标表示式,掌握用坐标表示 式进行向量运算的方法」 4.掌握平面、直线方程及其求法。 5.会求平面与平面、平面与直线、直线与直线之间的夹角,会利用平面、直 线的相互关系(平行、垂直、相交等)解决有关问题。 6.会求两点间、点到直线、点到平面的距离。 7.知道曲面的一般方程及其图形 3.了解常用二次曲面的方程及其图形,会求旋转轴是坐标轴的旋转曲面及 母线平行于坐标轴的柱面方程。 9.了解空间曲线的参数方程和一般方程,了解空间曲线在坐标面上的投影, 并会求其方程。 重点、难点 重点:空间直线、平面方程,常用的二次曲面方程。 难点:曲面方程。 第九章多元函数微分法及其应用 内容: 多元函数的极限,偏导数及其求导法则,全微分及其应用,微分法在 的几何上的应用,方向导数与梯度,多元函数的极值、 最大值与最小值 基本要求: 1.理解多元函数的概念及二元函数的几何意义.会求多元函数的定义域。 2.了解二元函数的极限与连续性的概念,了解有界闭区域上连续函数的性 质。 3.理解偏导数的概念及其几何意义,掌握一阶偏导数和高阶偏导数的求法, 知道混合偏导数与求偏导数的顺序无关的条件。 4.理解全微分的概念,会求全微分,了解全微分存在的必要条件和充分条 件,了解全微分形式的不变形。 5.掌握多元复合函数一阶、二阶偏导数的求法,了解隐函数存在定理,会求 多元隐函数的偏导数。 数 与梯度的概念并掌握其计算方法。 7.了解空问曲线的切线和法平面、曲面的切平面和法线的概念,会求其方 程。 8.理解多元函数极值与条件极值的概念,掌握多元函数极值存在的必要条 件。了解二元函数极值存在的充分条件 会求二元函数的极值.会用拉格朗日 乘数法求条件极值 ,会求筒单函数的最大值和最小值,并会解一些简单的应 用问题。 重点、难点 重点:二元函数偏导数的概念,复合函数一阶、二阶偏导数的求法,二元函 数的极值,拉格朗日乘数法。 难占 :复合函数(特别是抽象函数)、隐函数的二阶偏导数求法,方向导数 与梯度的概念,拉格朗日乘数法。 第十章重积分 内容:二重积分、三重积分的概念、性质与计算,二重积分的应用
2.掌握向量的运算(线性运算、数量积与向量积)。 3.理解单位向量、方向数与方向余弦、向量的坐标表示式,掌握用坐标表示 式进行向量运算的方法。 4.掌握平面、直线方程及其求法。 5.会求平面与平面、平面与直线、直线与直线之间的夹角,会利用平面、直 线的相互关系(平行、垂直、相交等)解决有关问题。 6.会求两点间、点到直线、点到平面的距离。 7.知道曲面的一般方程及其图形。 8.了解常用二次曲面的方程及其图形 , 会求旋转轴是坐标轴的旋转曲面及 母线平行于坐标轴的柱面方程。 9.了解空间曲线的参数方程和一般方程,了解空间曲线在坐标面上的投影 , 并会求其方程。 重点、难点 重点:空间直线、平面方程,常用的二次曲面方程。 难点:曲面方程。 第九章 多元函数微分法及其应用 内容: 多元函数的极限,偏导数及其求导法则,全微分及其应用,微分法在 的几何上的应用,方向导数与梯度,多元函数的极值、最大值与最小值。 基本要求: 1.理解多元函数的概念及二元函数的几何意义 , 会求多元函数的定义域。 2.了解二元函数的极限与连续性的概念 , 了解有界闭区域上连续函数的性 质。 3.理解偏导数的概念及其几何意义,掌握一阶偏导数和高阶偏导数的求法, 知道混合偏导数与求偏导数的顺序无关的条件。 4.理解全微分的概念 , 会求全微分 , 了解全微分存在的必要条件和充分条 件 , 了解全微分形式的不变形。 5.掌握多元复合函数一阶、二阶偏导数的求法,了解隐函数存在定理,会求 多元隐函数的偏导数。 6.理解方向导数与梯度的概念并掌握其计算方法。 7.了解空间曲线的切线和法平面、曲面的切平面和法线的概念 , 会求其方 程。 8.理解多元函数极值与条件极值的概念 , 掌握多元函数极值存在的必要条 件。了解二元函数极值存在的充分条件 , 会求二元函数的极值. 会用拉格朗日 乘数法求条件极值 , 会求简单函数的最大值和最小值 , 并会解一些简单的应 用问题。 重点、难点 重点: 二元函数偏导数的概念,复合函数一阶、二阶偏导数的求法,二元函 数的极值,拉格朗日乘数法。 难点: 复合函数(特别是抽象函数)、隐函数的二阶偏导数求法,方向导数 与梯度的概念, 拉格朗日乘数法。 第十章 重积分 内容:二重积分、三重积分的概念、性质与计算,二重积分的应用