课程号:20113740课程名称:大学数学(I)微积分-1课程号:20112630课程名称:大学数学(I)微积分-2总学时:82或102开课学期:秋季春季(学年课)学分:秋季4春季5先修课程:初等数学基本目的:介绍微积分的基本知识,为非数学类各专业后继课程提供基本的数学工具,初步培养学生应用数学知识分析、解决实际问题的意识与能力第一章函数与极限一、基本内容函数,函数与数列的极限的定义及性质,无穷小与无穷大,无穷小比较,极限四则运算,极限存在准则,两个重要极限。函数的连续性与间断点,初等函数的连续性,闭区间上连续函数的性质。二、基本要求1.理解函数的概念,掌握函数的表示法,并会建立简单应用问题中的函数关系式。2.了解函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性。3.理解复合函数及分段函数的概念,了解反函数及隐函数的概念。4.掌握基本初等函数的性质及图形。5.理解极限的概念,理解函数左、右极限的概念,以及函数极限存在与左、右极限之间的关系。6.掌握极限的性质及运算法则。7.掌握极限存在的两个准则,并会利用它们求极限,掌握利用两个重要极限求极限的方法。8.理解无穷小、无穷大的概念,掌握无穷小的比较方法,会用等价无穷小求极限。9.了解连续函数的性质和初等函数的连续性,理解闭区间上连续函数的性质(最大值和最小值定理,介值定理),并会应用这些性质。三、建议课时安排(22学时)1.函数2学时2.函数极限的概念3学时3.无穷小与无穷大,极限的运算性质4学时4.习题课2学时5.极限存在准则,两个重要极限4学时6.无穷小比较1学时7.函数连续性的定义及性质2学时8.闭区间上连续函数的性质2学时9.习题课2学时第二章一元函数微分学一、基本内容导数和微分和概念,导数的几何意义和物理意义,平面曲线的切线与法线,函数的可导性与连续性之间的关系,基本初等函数的导数,导数和微分的四则运算,反函数、复合函数、隐函数及参数方程所确定的函数的微分法,高阶导数的概念,某些简单函数的n阶导数。一阶微分形式的不变性,微分在近似计算中的应用,微分中值定理,洛必达法则,函数的极值与单调性,函数图形的凹凸性、拐点及渐近线、函数图形的描绘,函数的最大值和最小值,弧微分曲率的概念,曲率半径,方程的近似根。二、基本要求1.理解导数和微分的概念,理解导数的几何意义,会求平面曲线的切线方程和法线方程,了解导数的物理意义,会用导数描述一些物理量,理解函数的可导性与连续性之间的关系。2.掌握导数的四则运算法则和复合函数的求导法则,掌握基本初等函数的导数公式,了解微分的四则运算法则和一微分形式的不变性,会求函数的微分。3.了解高阶导数的概念,会求简单函数的n阶导数。4.会求分段函数的一阶、二阶导数。5.会求隐函数和由参数方程所确定的函数的一阶、二阶导数及反函数的导数。6.理解并会用罗尔定理、拉格朗日中值定理和泰勒定理,了解并会用柯西中值定理。7.理解函数的极值概念,掌握用导数判断函数的单调性和求函数极值的方法,掌握函数最大值和最小值的求法及其简单应用。8.会用导数判断函数图形的凹凸性,会求函数图形的拐点以及水平。铅直和斜渐近线,会描绘函数的图形。9.掌握用洛必达法则求未定式极限的方法10.了解曲率和由率半径的概念,会计算曲率和曲率半径。三、建议课时安排(26学时)1.导数的定义和性质2学时2.基本求导方法及导数公式4学时3.微分2学时4.高阶导数和高阶微分2学时5.习题课2学时6.微分中值定理及其应用4学时7.泰勒公式2学时8.导数的应用6学时9.习题课2学时第三章一元函数积分学一、基本内容原函数和不定积分的概念,不定积分的基本性质及基本积分公式,定积分的概念和性质,积分上限函数及其导数,牛顿—莱布尼茨公式,换元积分法和分部积分法,有理函数、三角函数的有理式和简单无理函数的积分。二、基本要求1.理解原函数的概念,理解不定积分和定积分的概念。2.掌握不定积分的基本公式,掌握不定积分的性质及换元积分法与分部积分法。3.会求有理函数、三角函数的有理式和简单无理函数的积分。4.理解变上限定积分是上限的函数及其求导定理,掌握牛顿—莱布尼茨公式。三、建议课时安排(22学时)1.定积分的概念2学时2.定积分的性质2学时3.积分上限函数与牛顿—莱布尼茨公式2学时4.不定积分2学时5.换元积分法6学时6.分部积分法3学时7.几种特殊函数的积分3学时8.习题课2学时第四章定积分的应用及近似计算一、基本内容定积分的应用,定积分的近似计算二、基本要求掌握定积分应用的微元法,能正确使用定积分表达和计算一些几何量与物理量(平面图的面积、平面曲线的弧长、旋转体的体积及侧面积,平行截面积已知的主体体积、变力作功、引力、压力)及函数的平均值。三、建议课时安排(7学时)1.平面图形的面积,立体的体积1.5学时2.平面曲线的弧长,旋转曲面的面积1.5学时3.功、压力、引力1.5学时4.平均值、均方根0.5学时5.定积分的近似计算1学时6.习题课2学时第五章空间解析几何与矢量代数一、基本内容矢量的概念,矢量的线性运算,矢量的数量积和矢量积,矢量的混合积,两矢量垂直和平行的条件,两矢量的夹角,矢量的坐标表达式及其运算,单位矢量,方向数与方向余弦。曲面方程和空间曲线方程的概念,平面方程、直线方程及其求法,平面与平面、直线与平面、直线与直线的夹角及其平行、垂直的条件,点到平面和点到直线的距离,球面,母线平行于坐标轴的柱面,旋转轴为坐标轴的旋转曲面的方程。常用的二次曲面方程及其图形,空间曲线的参数方程和一般方程,空间曲线在坐标面上的投影曲线的方程。二、基本要求1.理解空间直角坐标、理解矢量的概念及其表示法。2.掌握矢量的运算(线性运算、数量积、矢量积),了解两个矢量垂直、平行的条件。3.理解单位矢量,方向数与方向余弦、矢量的坐标表达式,掌握用坐标表达式进行矢量运算的方法。4.掌握平面方程和直线方程及其求法,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。5.理解曲面方程的概念,了解常用二次曲面的方程及其图形,会求以坐标轴为旋转轴的旋转曲面及母线平行于坐标轴的柱面方程。6.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平面上的投影,并会求其方程。三、建议课时安排(15学时)1.矢量及矢量的运算3学时2.坐标系,矢量的坐标3学时3.平面与直线3学时4.曲面与曲线2学时5.二次曲面的标准型2学时6.习题课2学时第六章多元函数微分学一、基本内容多元函数的概念,二元函数的几何意义,二元函数的极限和连续的概念,有界闭区域上多元连续函数的性质,偏导数和全微分、全微分存在的必要条件和充分条件,复合函数、隐函数的微分法,空间曲线的切线和法平面,曲面的切平面和法线,多元函数的极值和条件极值,多元函数的最大值和最小值及其简单应用,方向导数和梯度。二、基本要求1.理解多元函数的概念。2.了解二元函数的极限与连续的概念,以及有界闭区域上连续函数的性质。3.理解偏导数和全微分的概念,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性。4.掌握复合函数一阶、二阶偏导数的求法5.会求隐函数(包括由方程组确定的隐函数)的偏导数。6.了解曲线的切线和法平面及曲面的切平面和法线的概念,会求它们的方程。7.理解多元函数的极值和条件极值的概念,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,会求简单多元函数的最大值和最小值并会解决一些简单的应用问题。8.理解方向导数与梯度的概念,并掌握其计算方法。三、建议课时安排(19学时)1.多元函数的概念3学时2.偏导数与全微分3学时3.复合函数的微分法2学时4.隐函数的微分法2学时5.微分法在几何上的应用2学时6.多元函数的极值3学时7.矢量分析(方向导数与梯度)2学时8.习题课2学时第七章重积分一、基本内容二重积分、三重积分的概念及性质,二重积分与三重积分的计算和应用。二、基本要求1.理解二重积分、三重积分的概念,了解重积分的性质。2.掌握二重积分(直角坐标,极坐标)的计算方法,会计算三重积分(直角坐标,柱面坐标,球面坐标)。3.会用重积分求一些几何量与物理量(平面图形的面积、体积、曲面面积、质量、重心、转动惯量等)三、建议课时安排(12学时)1.二重积分的概念与性质2学时2.二重积分的计算3学时3.二重积分的应用2学时4.三重积分3学时5.习题课2学时第八章曲线积分与曲面积分一、基本内容两类曲线积分的概念、性质及计算,两类曲线积分的关系,格林公式,平面曲线积分与路径无关的条件,两类曲面积分的概念、性质及计算,两类曲面积分的关系,高斯公式,斯托克斯公式,散度,旋度的概念及计算,曲线积分和曲面积分的应用。二、基本要求1.理解两类曲线积分的概念,了解两类曲线积分的性质及两类曲线积分的关系。2.掌握两类曲线积分的计算方法。3.掌握格林公式并会用平面曲线积分与路径无关的条件。4.了解两类曲面积分的概念、性质及两类曲面积分的关系,掌握计算两类曲面积分的方法,会用高斯公式、斯托克斯公式计算曲面、曲线积分。5.了解散度与旋度的概念,并会计算。6.会用曲线积分及曲面积分求一些几何量与物理量(弧长、曲面、面积、质量、重心、转动惯量、引力、功、流量等)三、建议课时安排(14学时)1.第一型曲线积分1学时2.第二型曲线积分2学时3.格林公式及曲线积分与路径无关的条件3学时4.第一型曲面积分1学时5.第二型曲面积分2学时6.高斯公式与散度1.5学时7.斯托克斯公式与旋度1.5学时8.习题课2学时第九章无穷级数一、基本内容常数项级数的收敛与发散的概念,收敛级数和的概念,级数的基本性质与收敛的必要条件,几何级数与p级数及其收敛性,正项级数收敛性的判别法,交错级数的莱布尼茨定理,任意项级数的绝对收敛与条件收敛,函数项级数的收敛域与和函数的概念。幂级数及其收敛半径、收敛区间(指开区间)和收敛域,幂级数的和函数,幂级数在收敛区间内的基本性质,初等函数的幂级数展开式,函数的傅里叶系数与傅里叶级数,狄利克雷定理,函数在的傅里叶级数,函数在上的正弦级数和余弦级数。函数可展开为泰勒级数的充分必要条件,和的麦克劳林(Maclaurin)展开式,幂级数的近似计算中的应用。二、基本要求1.理解常数项级数收敛、发散及收敛级数的和的概念,掌握级数的基本性质及收敛的必要条件。2.掌握几何级数与p级数的收敛性。3.掌握正项级数收敛性的比较判别法和比值判别法,会用根值判别法。4.会用交错级数的莱布尼茨判别法。5.了解任意项级数绝对收敛与条件收敛的概念,以及绝对收敛与条件收敛的关系。6.了解函数项级数的收敛域及和函数的概念。7.了解幂级数的收敛半径、收敛区间及收敛域的求法。8.了解幂级数在其收敛区间内的一些基本运算性质,会求一些幂级数在收敛区间内的和函数,并会由此求出某些数项级数的和。9.了解函数展开为泰勒级数的充分必要条件。10.掌握和的麦克劳林展开式,并会用它们将一些简单函数用间接方法展成幂级数。11.了解幂级数在近似计算上的简单应用。12.了解傅里叶级数的概念和狄利克雷收敛定理,会将定义在上的函数展开为傅里叶级数,会将定义在上的函数展开为正弦级数与余弦级数,会写出傅里叶级数的和的表达式。三、建议课时安排(17学时)1.常数项级数5学时2.函数项级数(收敛域与和函数)1学时3.幂级数4学时4.傅里叶级数5学时5.习题课2学时第十章广义积分与含参变量的积分一、基本内容无穷积分和无界函数的广义积分,函数和B函数二、基本要求了解广义积分的概念,并会计算广义积分。三、建议课时安排(3学时)广义积分3学时第十一章常微分方程一、基本内容常微分方程的基本概念,变量可分离微分的方程,齐次微分方程,一阶线性微分方程,伯努利方程,全微分方程,可用简单的变量代换求解的某些微分方程。可降阶的高阶微分方程,线性微分方程解的性质及解的结构定量,二阶常系数齐次线性微分方程,高于二阶的某些常系数齐次线性微分方程,简单的二阶常系数非齐次线性微分方程,欧拉方程,包含两个未知函数的一阶常系数线性微分方程组。微分方程的幂级数解法,微分