《数学分析》课程教学大纲
一、选用专业,学时及学分 本课程适用专业为:数学与应用数学;学时:276,学分:16学分,分三学期授课(第一、二、三学期)。 二、课程的性质、目的和任务 本课程是高等师范院校数学教育专业的一门最重要的基础课,授课时间最长。 通过本课程的学习使学生掌握极限论,一元函娄数微积分学,无穷级数及多元函数微积分学方面的系统知识。为进一步学习复变函数论,微分方程,微分几何,概论论与数理统计,实变函数,数学模型等后续课程,也是为深入理解初等数学及从事中学数学工作打下坚实的基础。 三、课程的基本内容、重点及难点 (一) 函数 函数概念,函数的四则运算,图象、数列、函数的有界性、单调性,奇偶性,周期性,复合函数,反函数,初等函数。 重点和难点:函数的概念与表示,函数的复合运算。 (二) 数列极限 极限思想、数列极限概念、收敛数列的性质;唯一性、有界性、单调性,保号性、迫敛性;收敛数列的四则运算,数列收敛的判别法; 单调有界定理,柯西收敛准则;子数列及其收敛性。 重点和难点:数列极限概念,——N方法的运用 (三) 函数极限 X→∞时函f(X)的极限,X→a时函数f(X)的极限,单侧极限,函数极限的性质,函数极限与数列极限的关系,函数极限存在判别法, 无穷小,无穷大,无穷小的比较。 重点和难点:函数极限概念,方法的运用,柯西收敛准则。 (四) 连续函数 函数在一点的连续,函数在区间的连续性,单侧连续性,间断点及其分类,连续函数的局部性质;闭区间上连续函数的性质;有界 性,最值性,介值性,一致连续性;连续函数的四则运算,反函数,复合函数及初等函数的连续性。 (五) 实数的连续性 实数连续性的基本定理:闭区间套定理,确界定理,有限复盖定理,聚点定理,致密性定理,柯西收敛准则;闭区间连续函数性质的 证明。 重点与难点:柯西收敛准则,实数完备性定理的等价性。 (六) 导数与微分 引出导数概念的实例,导数概念;求导法则与导数公式;隐函数与参数议程求导法则;微分概念及运算,近似运算;高价导数与高阶 微分。 重点与难点:导数概念及其计算,复合函数微分法。 (七) 微分学基本定理及其应用 微分中值定理;待定型计算的洛必达法则;泰勒公式;导数在研究函数上的应用;单调性的判定,极限与最值,曲线凸凹性,拐点, 渐近性;函数图象的描绘 重点与难点:不定积分的概念与计算,第一换元积分法。 (八) 不定积分 原函数与不定积分的的概念,基本初等函数的积分公式;换元积分法与分部积分;有理函数的积分法,三角函数及简单无理函数的不 定积分。 重点与难点:不定积分的要领概念与计算,第一类换元积分法。 (九) 定积分 引出定积分概念的实例,定积分概念;可积准则:可积必要条件,小和与大各,可积充要条件,三类可积函数;定积分性质;定积分 的计算:积分的上限函数,定积分基公式,换元积分与分部积分法;定积分的应用:微元法,平面面积,体积,弧长,旋转曲面面积的 计算,定积分在物理上的应用。 重点与难点:定积分的概念,积分上限函数,定积分基本公式,微元法。 (十) 无穷级数 1、 数值级数:级数收敛与发散的概念,收敛级数的性质,正项级数及敛散性的判定;交错级数,任意项级数,任意项级数,绝对 收敛,条件收敛。 2、 函数项级数:函数级数的收敛域,一致收敛的概念与判定;函数列的一致收敛和函数的分析性质。 3、 幂级数:幂级数的收敛域,幂级数各函数的分析性质,泰勒级数,基本初等函数的幂级数展开,幂级数的应用。 4、 付立叶级数 重点与难点:正项级数收敛法,函数级数一致收敛的概念与判定,幂级数收敛区间和函数求法,初等函数的幂级数展。 (十一)多元函数微分学 1、多元函数:平面点集,坐标平面的连续性,多元函数的概念。 2、二元函数的极限与连续。 3、多元函数微分法:偏导数,全微分定义及几何意义,复合函数微分法,方向导数 4、高阶导数与二元函数的泰勒公式。 重点与难点:二重极限,累次极限,二元函数的连续性,多元复合函数的微分法。 (十二)隐函数的存在性定理及其应用 1、 隐函数概念,隐函数存在性定理,隐函数求导法则;隐函数组,隐函数组的存在性定理及求导法则。 2、 函数行列式及其性质 3、 几何应用:平面曲线的切线与法线,空间曲线的切线与法平面,曲面的切平面与法线;条件极值。 重点与难点:隐函数存在性定理及求导法则。 (十三)广义积分与含参变量积分 1、 无穷积分:无穷积分收敛与发散的概念,无穷积分的性质,无穷积分敛散性的判定。 2、 瑕积分:瑕积分收敛与发散的概念,瑕积分敛散性的判定。 3、 含参变量的有限积分,含参变量的无穷积分,函数与函数。 重点与难点:无穷积分、瑕积分收敛与发散的概念,判定。 (十四)重积分 1、 二重积分:引出二重积分定义的实例,二重积分的概念,性质,二重积分的计算,二重积分的换元,曲面面积。 2、 三重积分:三重积分的定义,计算,换元及简单应用。 重点与难点:二重积分的概念与计算,三重积分的换元。 (十五)曲线积分与曲面积分 1、 曲线积分:第一、二型曲线积分的概念与计算;格林公式,曲线积分与路径无关的条件。 2、 曲面积分:第一、二型曲面积分概念与计算,奥高公式,斯托克斯公式。 3、 场论初步:梯度,散度,旋度。 重点与难点:两类曲线积分的概念及计算,格林公式及曲线积分与路径无关的条件。 四、学时分配表
五、教材与教学参考书 [1] 华东师范大学数学系编 (第三版) 数学分析(上 、下册), 高等教育出版社, 2001. [2] 江泽坚、吴智全、周光亚编《数学分析》上下册,人民教育出版社; [3] 刘玉琏编《数学分析讲义》上下册,高等教育出版社; [4] 谢惠民等编《数学分析习题课讲义》(上、下册),高等教育出版社2003; [5] 菲赫金尔茨《微积分教程》,人民出版社, 1956; [6] 周民强编著《数学分析》,上海科学技术出版社, 2003 ; [7] 波耶, 微积分概念史, 上海人民出版社, 1977; [8] 陈传璋、金福临、朱学炎、欧阳光中, 数学分析 (第二版), 高等教育出版社, 1983; [9] 柯朗、约翰 , 微积分和数学分析引论 , 科学出版社 , 1979. [10] 方企勤、林源渠 , 数学分析习题课教材 , 北京大学出版社 ,1990. [11] 华罗庚, 高等数学引论, 科学出版社, 1963. [12] 吉米多维奇, 数学分析习题集, 人民教育出版社, 1958. [13] 克莱鲍尔, 分析中的问题与命题, 湖南师范学报, 1984. [14] 克莱因, 古今数学思想, 上海科学技术出版社, 1979. [15] 菲赫金哥尔茨著《数学分析原理》第一、二卷,人民教育出版社; [16] 常庚哲等编《数学分析》,高等教育出版社, 2003 ; |
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