總學(xué)時數(shù): 108 學(xué)分: 3+3 適用專業(yè):經(jīng)濟管理、人文社科 一、課程教學(xué)目標本課程的教學(xué)目標是:注意與高中知識的銜接性及各專業(yè)知識的需要性,以掌握概念,強化應(yīng)用為重點,以應(yīng)用為主要目的,貫徹拓寬基礎(chǔ)、強化能力、立足應(yīng)用的原則,保證各專業(yè)技術(shù)知識的順利學(xué)習(xí),并為以后的進一步學(xué)習(xí)和深造打下堅實的基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容由淺入深、由易到難,循序漸進,兼顧數(shù)學(xué)本身的系統(tǒng)性,貫徹理論聯(lián)系實際的原則,強調(diào)應(yīng)用性和實用性。 二、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)《高等數(shù)學(xué)(三)》是高等學(xué)校經(jīng)濟管理、人文社科類專業(yè)的一門重要主干基礎(chǔ)課程。數(shù)學(xué)是培養(yǎng)和造就各類高層次專門人才的共同基礎(chǔ)。對非數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生,大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的作用至少有三方面:它是學(xué)生掌握數(shù)學(xué)工具的主要課程;它是學(xué)生培養(yǎng)理性思維的主要載體;它是學(xué)生接受美感熏陶的一種途徑。高等數(shù)學(xué)教育的目的與任務(wù)是使學(xué)生從理論、方法、能力三方面得到基本訓(xùn)練,從而為以后擴大、深化數(shù)學(xué)知識及學(xué)習(xí)后繼課程奠定基礎(chǔ),也為學(xué)生以后從事專業(yè)技術(shù)工作奠定數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。通過本課程的教學(xué)使學(xué)生系統(tǒng)地獲得微積分、級數(shù)、常微分方程和高等數(shù)學(xué)在經(jīng)濟學(xué)中的應(yīng)用等基礎(chǔ)理論,圍繞上述理論培養(yǎng)學(xué)生的基本運算能力、抽象思維能力、邏輯推理能力以及解決實際問題的能力,即提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)。通過本課程的系統(tǒng)教學(xué),特別是講授如何提出新問題、思考分析問題,逐漸培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力;通過揭示數(shù)學(xué)中的美,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,適當講解科學(xué)家的獻身科學(xué)的故事,加強素質(zhì)教育。 三、課程教學(xué)的基本要求1、 正確理解下列基本概念及它們之間的聯(lián)系: 函數(shù)及其極限,無窮小,函數(shù)的連續(xù)性,導(dǎo)數(shù),微分,不定積分,定積分,廣義積分,偏導(dǎo)數(shù),全微分,重積分,級數(shù)及收斂性,微分 ( 差分 ) 方程及微分 ( 差分 ) 方程的解等。 2、 正確理解下列性質(zhì)、定理、公式的意義,并會應(yīng)用: 閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì),微分中值定理,微積分學(xué)基本定理, Taylor 公式,函數(shù)的 Taylor 展開式等。 3、 牢固掌握下列公式: 基本初等函數(shù)的求導(dǎo)公式,基本積分公式。 4、 熟練運用下列法則及方法: 求極限的主要方法,函數(shù)和、積、商的求導(dǎo)法則,復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則,換元積分法,分部積分法,二重積分計算方法,無窮級數(shù)的審斂法,微分方程的一些基本解法。 5、 會用微積分和常微分方程的方法解決一些幾何問題。 四、課程教學(xué)內(nèi)容第一章 函數(shù) [ 內(nèi)容提要 ] § 1.1 預(yù)備知識 實數(shù)及其幾何表示;實數(shù)的絕對值,絕對值的基本性質(zhì),絕對值不等式;區(qū)間與鄰域的概念。 § 1.2 函數(shù)概念 常量與變量;函數(shù)的定義與表示法,函數(shù)定義域的求法。 § 1.3 函數(shù)的幾何特性 單調(diào)性,有界性,奇偶性,周期性。 § 1.4 反函數(shù) 反函數(shù)的定義及其圖形,反三角函數(shù)及其主值。 § 1.5 復(fù)合函數(shù)的定義 § 1.6 初等函數(shù) 基本初等函數(shù)的定義、定義域、值域及其圖形。初等函數(shù)的定義。 § 1.7 分段函數(shù) 分段函數(shù)的概念及其圖形特征。 § 1.8 建立函數(shù)關(guān)系的例子 經(jīng)濟變量間的數(shù)量關(guān)系—經(jīng)濟函數(shù)。 總成本函數(shù)、總收入函數(shù)、總利潤函數(shù)、需求函數(shù)、供給函數(shù)等。 [ 要求與說明 ] 1. 理解實數(shù)與實數(shù)絕對值的概念,掌握解簡單絕對值不等式的方法。 2. 理解函數(shù)、函數(shù)的定義域和值域等概念,熟悉函數(shù)的表示法。 3. 了解函數(shù)的幾何特性并掌握各幾何特性的圖形特征。 4. 了解反函數(shù)的概念;知道函數(shù)與其反函數(shù)的幾何關(guān)系;給定函數(shù)會求其反函數(shù)。 5. 理解復(fù)合函數(shù)的概念;了解兩個(或多個)函數(shù)能構(gòu)成復(fù)合函數(shù)的條件;掌握將一個復(fù)合函數(shù)分解為較簡單函數(shù)的方法。 6. 理解基本初等函數(shù)及其定義域、值域等概念;掌握基本初等函數(shù)的基本性質(zhì)。 7. 理解初等函數(shù)的概念;了解分段函數(shù)的概念。 8. 會建簡單應(yīng)用問題的函數(shù)關(guān)系。 9. 本章內(nèi)容帶有復(fù)習(xí)性質(zhì),凡中學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)過的有關(guān)函數(shù)的知識,只需加以復(fù)習(xí)提高,不必再作詳細講解。 第二章 極限與連續(xù) [ 內(nèi)容提要 ] § 2.1 數(shù)列的極限 數(shù)列的概念,數(shù)列極限的定義與幾何意義,數(shù)列極限的唯一性及收斂數(shù)列的有界性。 § 2.2 函數(shù)的極限 x → x0 時,函數(shù) f(x) 的極限; x →∞時,函數(shù) f(x) 的極限;函數(shù)極限的幾何解釋;單邊極限(左、右極限, x → + ∞或 x → - ∞時,函數(shù) f(x) 的極限)。 § 2.3 無窮小量與無窮大量 無窮小量的定義與基本性質(zhì),無窮小量的比較;無窮大量的定義;無窮小量與無窮大量的關(guān)系。 § 2.4 極限的四則運算 § 2.5 極限的基本性質(zhì):唯一性、有界性、保號性、極限不等式等。 § 2.6 極限的存在性定理:夾逼定理,單調(diào)有界數(shù)列的極限存在性定理。 § 2.7 兩個重要的極限 § 2.8 函數(shù)的連續(xù)性 函數(shù)的改變量。函數(shù)的連續(xù)性,左連續(xù)與右連續(xù);函數(shù)連續(xù)與極限的關(guān)系。 函數(shù)的間斷點及其分類。 連續(xù)函數(shù)的和、差、積、商的連續(xù)性;反函數(shù)與復(fù)合函數(shù)的連續(xù)性;初等函數(shù)的連續(xù)性;分段函數(shù)的連續(xù)性。 § 2.9 閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的基本定理:有界性定理,最值定理,介值定理。 [ 要求與說明 ] 1. 了解數(shù)列與函數(shù)極限的概念。 關(guān)于數(shù)列與函數(shù)極限的分析定義不作要求。 2. 了解無窮小量的概念和基本性質(zhì),掌握無窮小量比較的方法;了解無窮大量的概念;知道無窮小量無窮大量的關(guān)系。 3. 知道兩個極限存在性定理,并能用于求一些簡單極限的值。 單調(diào)有界數(shù)列的極限存在性定理不證明。 4. 熟練掌握兩個重要的極限。 兩個重要極限的證明不作要求。 5. 了解函數(shù)連續(xù)性的概念,函數(shù)間斷的概念;掌握函數(shù)間斷點的分類;掌握討論簡單分段函數(shù)連續(xù)性的方法。 6. 了解連續(xù)函數(shù)的性質(zhì),理解初等函數(shù)在其定義區(qū)間內(nèi)必連續(xù)的結(jié)論。 7. 了解閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的基本定理。 基本定理不證明,只作幾何說明。 8. 掌握求極限的基本方法:利用極限運算法則、無窮小量的性質(zhì)、兩個重要的極限以及函數(shù)的連續(xù)性等求極限的值。 第三章 導(dǎo)數(shù)與微分 [ 內(nèi)容提要 ] § 3.1 導(dǎo)數(shù)概念 變速直線運動的速度,平面曲線的切線斜率。 導(dǎo)數(shù)的定義與幾何意義,可導(dǎo)與連續(xù)的關(guān)系。 § 3.2 基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式 § 3.3 導(dǎo)數(shù)的四則運算 § 3.4 反函數(shù)與復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù),隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù);對數(shù)求導(dǎo)法 § 3.5 高階導(dǎo)數(shù)的概念與求法 § 3.6 微分 微分的定義與幾何意義;可導(dǎo)與可微的關(guān)系;微分法則與微分基本公式;微分形式的不變性。 § 3.7 導(dǎo)數(shù)與微分的簡單應(yīng)用 邊際與彈性概念。 ※近似計算與誤差估計。 [ 要求與說明 ] 1. 了解導(dǎo)數(shù)的概念;知道導(dǎo)數(shù)的幾何意義與經(jīng)濟意義;了解可導(dǎo)與連續(xù)的關(guān)系。 2. 熟練掌握基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式。 3. 熟練掌握導(dǎo)數(shù)的四則運算公式。 4. 掌握反函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式(反函數(shù)求導(dǎo)公式的證明不作要求)。 5. 熟練掌握復(fù)合函數(shù)的鏈式求導(dǎo)公式(證明不作要求)。 6. 掌握對數(shù)求導(dǎo)法與隱函數(shù)求導(dǎo)法。 7. 了解高階導(dǎo)數(shù)的概念,掌握求二階、三階導(dǎo)數(shù)及某些簡單函數(shù)的 n 階導(dǎo)數(shù)的方法。 8. 了解微分的概念;掌握可導(dǎo)與可微的關(guān)系,以及微分形式的不變性;熟練掌握求可微函數(shù)微分的方法。 9. 知道邊際與彈性的概念,會求解簡單的經(jīng)濟應(yīng)用題。 第四章 中值定理與導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用 [ 內(nèi)容提要 ] § 4.1 中值定理 羅爾定理、拉格朗日定理、柯西定理。 § 4.2 羅必塔法則與各種未定式的定值方法 § 4.3 函數(shù)單調(diào)性的判別法 § 4.4 函數(shù)的極值與最值 函數(shù)極值的定義,函數(shù)取極值的必要條件與充分條件。 函數(shù)最值的概念,求函數(shù)最值的基本步驟。 § 4.5 曲線的凹凸性、拐點與漸近線 曲線凹凸性與拐點的定義,曲線凹凸性與拐點的判別法,凹凸區(qū)間與拐點的求法。 曲線漸近線的定義與求法。 § 4.6 函數(shù)作圖的基本步驟與方法 § 4.7 經(jīng)濟應(yīng)用舉例:最大利潤、最小成本等。 ※§ 4.8 函數(shù)凹凸性的定義與判別法 [ 要求與說明 ] 1. 能敘述羅爾定理、拉格朗日定理和柯西定理,知道這些定理之間的關(guān)系,會利用這些定理證明一些簡單的證明題(如證明不等式)。有關(guān)這些定理的證明不作要求。 2. 熟練掌握羅必塔法則各種未定式的定值方法。 只證明 注意羅必塔法則適用的條件。 3. 熟練掌握函數(shù)單調(diào)性的判別方法。 4. 熟練掌握求函數(shù)極值與最值的方法。了解函數(shù)極值與最值的關(guān)系與區(qū)別。會求解某些簡單的經(jīng)濟應(yīng)用問題。 5. 熟練掌握曲線凹凸性判別方法;熟練掌握求曲線拐點與漸近線的方法。 6. 掌握函數(shù)作圖的基本步驟和方法;會作某些簡單函數(shù)的圖形。 第五章 不定積分 [ 內(nèi)容提要 ] § 5.1 不定積分的概念 原函數(shù)概念。不定積分的定義與幾何意義。不定積分的基本性質(zhì)。 § 5.2 基本積分表 § 5.3 換元積分法:第一換元積分法,第二換元積分法。 § 5.4 分部積分法 § 5.5 有理函數(shù)的積分 ※真分式的分解。 簡單分式的不定積分。 ※求有理函數(shù)不定積分的一般步驟與方法。 [ 要求與說明 ] 1. 了解原函數(shù)與不定積分概念,掌握不定積分的基本性質(zhì)。 2. 熟悉基本積分表(基本積分表見附表二)。 3. 熟練掌握計算不定積分的二種換元積分法和分部積分法。 4. 會計算三種簡單的分式的不定積分: 第六章 定積分 [ 內(nèi)容提要 ] § 6.1 定積分的概念與性質(zhì) 曲邊梯形的面積。定積分的定義與幾何意義。 定積分的基本性質(zhì)。積分中值定理。 § 6.2 微積分基本定理 變上限積分。原函數(shù)存在性定理。變上限積分的求導(dǎo)方法 牛頓——萊布尼茲公式。 § 6.3 定積分的計算 定積分的第一與第二換元積分法。 定積分的分部積分法。 § 6.4 定積分的應(yīng)用 平面圖形的面積,立體的體積,簡單的經(jīng)濟應(yīng)用。 § 6.5 廣義積分初步 無窮積分的概念,無窮積分收斂與發(fā)散的定義,無窮積分的計算。 瑕積分的概念,瑕積分收斂與發(fā)散的定義,瑕積分的計算。 廣義積分 Γ函數(shù)的定義、性質(zhì)與遞推公式。 [ 要求與說明 ] 1. 了解定積分的概念和基本性質(zhì),掌握積分中值定理。 2. 熟練掌握牛頓—萊布尼茲公式。會求變上限積分的導(dǎo)數(shù)。 3. 熟練掌握計算定積分的換元積分公式和分部積分公式。 注意不定積分與定積分換元積分公式之間的相似性與區(qū)別。 4. 會利用定積分計算平面圖形的面積的旋轉(zhuǎn)體的體積。會利用定積分求解一些簡單的經(jīng)濟應(yīng)用題。 5. 了解廣義積分收斂與發(fā)散的概念。掌握計算收斂廣義積分的方法。 知道廣義積分 知道Γ函數(shù)的概念、基本性質(zhì)和遞推公式。 第七章 無窮級數(shù) [ 內(nèi)容提要 ] § 7.1 無窮級數(shù)的概念與性質(zhì) 無窮級數(shù)及其一般項與部分和概念;無窮級數(shù)收斂與發(fā)散的定義;收斂級數(shù)和的概念;幾何級數(shù)與調(diào)和級數(shù)的斂散性;無窮級數(shù)收斂的必要條件;收斂級數(shù)的基本性質(zhì)。 § 7.2 正項級數(shù) 正項級數(shù)的概念;正項級數(shù)收斂的充分必要條件;正項級數(shù)斂散性的比較判別法、達朗貝爾比值判別法; P 級數(shù)的斂散性。 ※正項級數(shù)的柯西根值判別法與積分判別法。 § 7.3 任意項級數(shù) 交錯級數(shù)的概念;交錯級數(shù)斂散性的萊布尼茲判別法。 任意項級數(shù)的絕對收斂與條件收斂的概念。絕對收斂與條件收斂的判別法。 ※§ 7.4 廣義積分的斂散性判別法 無窮積分與瑕積分的比較判別法與極限判別法。廣義積分的絕對收斂性。 B 函數(shù)的定義;Γ函數(shù)與 B 函數(shù)的關(guān)系。 ※§ 7.5 冪級數(shù) 函數(shù)頂級數(shù)的概念。 冪級數(shù)的概念;冪級數(shù)的收斂半徑、收斂區(qū)間以及和函數(shù)的概念;冪級數(shù)斂散性判別法;冪級數(shù)收斂半徑、收斂區(qū)間的求法;冪級數(shù)的基本性質(zhì)。 ※§ 7.6 函數(shù)的冪級數(shù)展開 泰勒公式及其余項;泰勒級數(shù)與麥克勞林級數(shù)。 冪級數(shù)展開定理;將函數(shù)展成冪級數(shù)的方法(直接展開法、間接展開法);基本初等函數(shù)的冪級數(shù)展開。 [ 要求與說明 ] 1. 了解無窮級數(shù)及其一般項、部分和、收斂與發(fā)散,以及收斂級數(shù)的和等基本概念。 2. 掌握幾何級數(shù)與 P 級數(shù)的斂散性判別條件;知道調(diào)和級數(shù)的斂散性。 3. 掌握級數(shù)收斂的必要條件,以及收斂級數(shù)的基本性質(zhì)。 4. 掌握正項級數(shù)的比較判別法;熟練掌握正項級數(shù)的達朗貝爾比值判別法。 5. 掌握交錯級數(shù)的萊布尼茲判別法。 6. 了解任意項級數(shù)絕對收斂與條件收斂的概念;掌握絕對收斂與條件收斂的判別方法。 第八章 多元函數(shù)微積分學(xué) [ 內(nèi)容提要 ] § 8.1 預(yù)備知識 空間直角坐標系,空間兩點間的距離,空間曲面與曲面方程。 平面上的區(qū)域,區(qū)域的邊界,點的鄰域,開區(qū)域與閉區(qū)域等概念。 § 8.2 多元函數(shù)的概念 多元函數(shù)的定義。 二元函數(shù)的定義域與幾何意義。 ※齊次函數(shù)及其基本性質(zhì)。 二元函數(shù)的極限與連續(xù)性。 § 8.3 偏導(dǎo)數(shù)與全微分 偏導(dǎo)數(shù)的定義與計算方法。 全微分的定義與計算方法。 § 8.4 多元復(fù)合函數(shù)微分法與隱函數(shù)微分法 § 8.5 高階偏導(dǎo)數(shù)的定義與求法 ※§ 8.6 多元函數(shù)的泰勒公式,多元函數(shù)的線性化 § 8.7 多元函數(shù)的極值最值 二元函數(shù)極值的定義,極值的必要條件與充分條件。 ※最小二乘法。 條件極值的概念與拉格朗日乘子法。 多元函數(shù)最值的概念與求法。 § 8.8 二重積分 曲頂柱體的休積。 二重積分的定義與基本性質(zhì)。二重積分的計算:在直角坐標系與極坐標系下計算二重積分。 ※二重積分的變量替換公式。 ※廣義二重積分與正態(tài)密度函數(shù)。 [ 要求與說明 ] 1. 了解空間坐標系的有關(guān)概念,會求空間兩點之間的距離。 了解平面區(qū)域、區(qū)域的邊界、點的鄰域、開區(qū)域與閉區(qū)域等概念。 2. 了解多元函數(shù)的概念。掌握二元函數(shù)的定義與表示法。 3. 知道二元函數(shù)的極限與連續(xù)性的概念。 4 .理解多元函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)與全微分概念。熟練掌握求偏導(dǎo)數(shù)與全微分的方法。掌握求多元復(fù)合函數(shù)偏導(dǎo)數(shù)的方法。 5. 掌握由一個方程確定的隱函數(shù)的求偏導(dǎo)數(shù)的方法(例如由 F ( x,y,z ) =0 確定的隱函數(shù) z=f ( x,y ),求其偏導(dǎo)數(shù))。 6 .了解二元函數(shù)極值與條件極值的概念。掌握用二元函數(shù)極值存在的必要條件與充分條件求二元函數(shù)極值的方法;掌握用拉格朗日乘子法求解簡單二元函數(shù)條件極值問題的方法。 7. 了解二重積分的概念、幾何意義與基本性質(zhì)。掌握在直角坐標系與極坐標系下計算二重積分的常用方法,會計算一些簡單的二重積分。 第九章 微分方程 [ 內(nèi)容提要 ] § 9.1 微分方程的基本概念 微分方程的定義,微分方程的階、解(通解、特解)、定解條件和初值問題等基本概念。 § 9.2 一階微分方程 可分離變量的方程,齊次方程,一階線性微分方程。 ※可化為齊次方程的微分方程與伯努利方程。 § 9.3 高階微分方程 n 階線性微分方程的一般形式。 N 階線性微分方程解的基本定理。 二階常系數(shù)線性微分方程的特征根解法。 ※ n 階常系數(shù)線性微分方程的特征根解法。 ※幾類特殊的高階微分方程的解法。 § 9.4 微分方程在經(jīng)濟學(xué)中的簡單應(yīng)用 [ 要求與說明 ] 1. 了解微分方程的階、通解與特解等概念。 2. 掌握可分離變量方程、齊次方程和一階線性微分方程的解法。 3. 掌握二階常系數(shù)線性微分方程的解法。 4. 會求解一些簡單的經(jīng)濟應(yīng)用題。 五、本課程與其它課程的關(guān)系高等數(shù)學(xué)是研究空間形式和數(shù)量關(guān)系的基礎(chǔ)學(xué)科。 通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生獲得微積分的基本概念、基本理論、基本方法和運算技能,為今后學(xué)習(xí)各類后繼課程和進一步擴大數(shù)學(xué)知識面奠定必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。 六、教材及參考書本教學(xué)大綱是根據(jù)中國人民大學(xué)《微積分》 --- 經(jīng)濟應(yīng)用數(shù)學(xué)(陳國輝、遲旭升主編,人民大學(xué)出版社)編寫的,該課程的教學(xué)參考資料為《高等數(shù)學(xué)》第五版(同濟大學(xué)出版社)。 七、主要教學(xué)方法與媒體要求由于本課程是一門實踐性和技能性較強的課程,運用多種教學(xué)媒體、采用多種教學(xué)形式組織教學(xué)。除文字教材應(yīng)該力求通俗易懂、便于自學(xué)以外,網(wǎng)絡(luò)課程應(yīng)充分發(fā)揮其特長,多用一些動畫、圖表、字幕等手段對重點、難點問題進行講解和說明。應(yīng)特別注意對作業(yè)的批改和講評,有條件還可以安排進行數(shù)學(xué)實驗。 制訂:信息管理與信息系統(tǒng)教研室 執(zhí)筆人:張建海 審定人:劉保才 |