《高等数学A1》、《高等数学A2》课程教学大纲
一.课程基本信息
开课单位:数理学院
课程编号:05010013a /05010019a 英文名称:Advanced mathematics
学时:总计176学时,其中理论授课128学时,习题课36学时,复习、期中考试共12学时 学分:11学分
面向对象:理工类本科专业分级普通班 先修课程:中学数学 教材:
《高等数学》,上、下册,同济大学应用数学系 主编,高等教育出版社,2007年6月 第6版 主要教学参考书目或资料:
1.《高等数学》上、下册 上海交通大学编 2.《高等数学辅导》 清华大学编 3.《高等数学例题与习题》 西安交大编 4.《高等数学解题方法研究》 中国林业出版社 5.《高等数学习题课教程》 江苏科大编
二.教学目的和任务
江苏科技大学的培养目标是适应我国社会主义现代化建设需要、全面发展的高级工程技术人才。《高
等数学》是培养这些高质量专门人才不可缺少的一门重要的基础理论课。通过本课程的学习,使学生掌握高等数学的基本理论、基本方法和基本运算技能,培养学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力,从而为今后扩大深化数学知识及学习后续课程奠定基础,也为学生以后从事专业技术工作奠定数学基础。本课程理论严谨,系统性、逻辑性强,对培养学生的辨证思维能力,树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题、解决问题的能力有着重要的作用。
三.教学目标与要求
本门课程通过授课、复习等教学环节,主要学习:函数与极限;一元函数微积分;向量代数和空间
解析几何;多元函数微积分学;无穷级数(包括付立叶级数);常微分方程,从而使学生系统获得高等数学的基本概念、基本理论、基本运算技能,养成工科学生的基本数学素养,为后继课程奠定必要的数学基础。在传授知识的同时,需要通过各个教学环节加强: 1.运算能力的培养
①布置一定数量的习题,并补充一些一定难度和技巧的题目。 ②要求熟记一些基本公式、法则、性质等。
③通过习题课启发学生多动脑筋,举出一定技巧的题目及一题多解题,让学生想多种方法解题。 ④进行一定方法归类。 2.抽象思维能力的培养
①注意训练学生使用数学符号与式子正确表达数学思维的过程。
②注意使学生明确每个抽象概念都是客观现实的反映,强调各抽象概念的实际背景,讲清抽象概念的来龙去脉。培养学生具有建立简单数学模型的能力。 ③布置一些运用数学概念和方法解决应用问题的习题。 3.逻辑推理能力的培养
①在讲课中利用定理的证明,使学生清楚演绎、归纳、分析、综合等各种方法,并运用这些方法来论证问题。
②讲定理、论证问题时,着重讲清思路,写出主要步骤。
③要求学生清楚掌握基本概念和重要定义,做题时必须确切知道推理的每一步骤的根据。 4.空间想象能力的培养
①通过教具模型,逐步建立学生的空间概念。
②在空间解析几何及三重积分等内容中,要求学生能画出相关空间立体图。 ③讲解概念及有关定理时,尽可能介绍几何意义,以帮助理解和巩固概念。 5.自学能力的培养
①改变学生单纯以课本、课堂为中心的传统教学方法,要求学生自找参考书,利用参考书进行自学。
②强调学生学习方法的重要性,要重视概念、理论和方法,改变单纯会演算习题的习惯。 除了这五方面的能力培养和提高外,还要注意培养学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
四.教学内容、学时分配及其基本要求
第一章 函数与极限 (18学时。含习题课4学时) (一)教学内容
1、基本概念:函数、极限、无穷小和连续
2、基本理论:极限性质,无穷小的运算定理,两个极限存在准则,极限与无穷小的关系,闭区
间上连续函数的性质
3、基本运算:极限运算 (二)基本要求
1、理解函数的概念。
2、了解函数的奇偶性、单调性、周期性和有界性。 3、了解反函数的概念,理解复合函数的概念。 4、熟悉基本初等函数的性质及其图形。
5、会根据一些简单实际问题建立函数关系式。
6、理解极限的概念(对于给出ε求N或δ不作过高要求,对于极限的ε-N、ε-δ定义可在学习过程中逐步加深理解)。 7、掌握极限四则运算法则。
8、了解两个极限存在淮则(夹逼准则和单调有界准则),会用两个重要极限求极限。 9、了解无穷小、无穷大的概念,会用无穷小的比较求极限。 10、理解函数连续的概念。
11、了解间断点的概念,并会判别间断点的类型。
12、了解初等函数的连续性和闭区间上连续函数的性质(介值定理和最大值、最小值定理)。 第二章 导数与微分 (12学时。含习题课2学时) (一)教学内容
1、基本概念:导数与微分
2、基本理论:导数与微分的概念与性质
3、基本运算:初等函数求导,隐函数求导,由参数方程决定的函数求导
(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及函数的可导性与连续性之间的关系。 2、会用导数描述一些物理量。
3、熟悉导数和微分的运算法则(包括微分形式不变性)和导数的基本公式。 4、了解高阶导数的概念。会求一些简单函数的n阶导数。 5、掌握求初等函数的一阶、二阶导数。
6、了解隐函数和参数式所确定的函数的一阶、二阶导数的求法。
第三章 微分中值定理与导数的应用 (14学时。含习题课4学时) (一)教学内容
1、基本概念:极值,凹凸性,拐点
2、基本理论:微分中值定理
3、基本运算:罗必塔法则求极限,函数单调性的判定,极值与最值的求解,函数图形的凹凸性与拐点,函数图形的描绘,曲率的计算
(二)基本要求
1、理解罗尔(Rolle)定理和拉格朗日(Lagrange)定理(应用不作过高要求)。 2、了解柯西(Cauchy)定理和泰勒(Taylor)定理。
3、理解函数的极值概念。
4、会判断函数增减性。会求函数的极值,判断函数图形的凹性,会求拐点,会描绘函数的图形(包括水平和铅直渐近线)。会求解较简单的最大值和最小值的应用问题。 5、掌握罗必塔(L’ Hospital)法则
6、了解曲率和曲率半径的概念并会计算曲率和曲率半径。 7、了解求方程近似解的二分法和切线法。
第四章 不定积分 (10学时。含习题课2学时) (一)教学内容
1、基本概念:原函数,不定积分
2、基本理论:原函数存在定理
3、基本运算:不定积分的换元积分法,分部积分法
(二)基本要求
1、理解不定积分的概念及性质。
2、熟悉不定积分的基本公式,掌握不定积分的换元法与分部积分法。 3、会求较简单的有理函数的积分。
第五章 定积分 (10学时。含习题课2学时) (一)教学内容
1、基本概念:定积分,积分变上限函数
2、基本理论:积分变上限函数及其求导定理,牛顿-莱布尼兹公式 3、基本运算:定积分的换元积分法,分部积分法
(二)基本要求
1、理解定积分的概念及性质。
2、掌握定积分的换元法与分部积分法。
3、理解积分上限函数的概念及其求导定理,熟悉牛顿(Newton)-莱布尼兹(Leibniz)公式。 4、了解反常积分的概念。
5、了解定积分的近似计算法(梯形法和抛物线法)。 第六章 定积分的应用 (8学时。含习题课2学时) (一)教学内容
1、基本概念:;面积、体积、弧长,功、水压力、引力
2、基本理论:定积分的元素法
3、基本运算:面积、体积、弧长,功、水压力、引力的计算 (二)基本要求
1、掌握用定积分来表达一些几何量(如面积、体积、弧长等)的方法。
2、掌握用定积分来表达一些物理量(如变力沿直线作功、水压力、引力等)的方法。 第七章 常微分方程 (18学时。含习题课4学时) (一)教学内容
1、基本概念:微分方程的概念,微分方程的解、通解、初始条件和特解等概念 2、基本理论:二阶线性微分方程解的结构
3、基本方法:一阶线性方程的解法,二阶线性微分方程的解法 (二)基本要求
1、理解微分方程的概念。理微分方程的解、通解、初始条件和特解等概念。 2、掌握变量可分离的方程及一阶线性方程的解法。
3、会解齐次方程和伯努利(Bernoulli)方程并从中领会用变量代换求解方程的思想。会解全微
分方程。
4、会用降阶法求方程y???f(x),y???f(x,y?)和y???f(y,y?)的通解。 5、理解二阶线性微分方程解的结构。
6、掌握二阶常系数齐次线性微分方程的解法,并了解高阶常系数齐次线性微分方程的解法。 7、会求自由项形如:Pn(x),Ae,Acos? x?Bsin?x和e(Acos?x?Bsin?x)的二阶常系
数非齐次线性方程的解。
第八章 向量代数与空间解析几何 (12学时。含习题课2学时) (一)教学内容
1、基本概念:向量,向量的线性运算,数量积,向量积,空间曲面与方程,空间曲线与方程
2、基本理论:平面与三元一次方程的对应 3、基本运算:向量的线性运算,数量积和向量积 (二)基本要求 1、理解向量的概念。
2、掌握向量的运算(线性运算、数量积、向量积),了解两个向量垂直、平行的条件。 3、熟悉单位向量、向量的模和方向余弦及向量的坐标表达式,掌握用坐标表达式进行向量运算。 4、熟悉平面的方程和直线的方程及其求法。
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