概述 2009年,中國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽(通稱為“
全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽”)開始舉辦。該比賽由中國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)主辦、國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)承辦。該比賽將推動(dòng)高等學(xué)校數(shù)學(xué)課程的改革和建設(shè),提高大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)水平,激勵(lì)大學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,發(fā)現(xiàn)和選拔數(shù)學(xué)創(chuàng)新人才。
競(jìng)賽組委會(huì)
主任:
林群院士(中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院)
副主任:
李偉固教授(北京大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院)
高宗升教授(北京航空航天大學(xué)數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院)
吳建平教授(首都師范大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院)
委員(以漢語(yǔ)拼音為序):
崔玉泉教授(山東大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院)
馮良貴教授(國(guó)防科技大學(xué)理學(xué)院)
樓紅衛(wèi)教授(復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院)
劉偉安教授(武漢大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院)
薛小平教授(哈爾濱工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)系)
徐 偉教授(西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院)
吳 敏教授(華南理工大學(xué)理學(xué)院)
楊 虎教授(重慶大學(xué)理學(xué)院)
周澤華教授(天津大學(xué)數(shù)學(xué)系)
競(jìng)賽用書
該比賽指導(dǎo)用書為《大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽指導(dǎo)》,由國(guó)防科技大學(xué)大學(xué)數(shù)學(xué)競(jìng)賽指導(dǎo)組組織編寫,已經(jīng)由清華大學(xué)出版社出版。
競(jìng)賽大綱
中國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽競(jìng)賽大綱
(2009年首屆全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽)
為了進(jìn)一步推動(dòng)高等學(xué)校數(shù)學(xué)課程的改革和建設(shè),提高大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)水平,激勵(lì)大學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,發(fā)現(xiàn)和選拔數(shù)學(xué)創(chuàng)新人才,更好地實(shí)現(xiàn)“中國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽”的目標(biāo),特制訂本大綱。
一、競(jìng)賽的性質(zhì)和參賽對(duì)象
“中國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽”的目的是:激勵(lì)大學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,進(jìn)一步推動(dòng)高等學(xué)校數(shù)學(xué)課程的改革和建設(shè),提高大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)水平,發(fā)現(xiàn)和選拔數(shù)學(xué)創(chuàng)新人才。
“中國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽”的參賽對(duì)象為大學(xué)本科二年級(jí)及二年級(jí)以上的在校大學(xué)生。
二、競(jìng)賽的內(nèi)容
“中國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽”分為數(shù)學(xué)專業(yè)類競(jìng)賽題和非數(shù)學(xué)專業(yè)類競(jìng)賽題。
?。ㄒ唬┲袊?guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽(數(shù)學(xué)專業(yè)類)競(jìng)賽內(nèi)容為大學(xué)本科數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)內(nèi)容,即,數(shù)學(xué)分析占50%,高等代數(shù)占35%,解析幾何占15%,具體內(nèi)容如下:
?、?、數(shù)學(xué)分析部分
一、集合與函數(shù)
1. 實(shí)數(shù)集、有理數(shù)與無(wú)理數(shù)的稠密性,實(shí)數(shù)集的界與確界、確界存在性定理、閉區(qū)間套定理、聚點(diǎn)定理、有限覆蓋定理.
2. 上的距離、鄰域、聚點(diǎn)、界點(diǎn)、邊界、開集、閉集、有界(無(wú)界)集、上的閉矩形套定理、聚點(diǎn)定理、有限復(fù)蓋定理、基本點(diǎn)列,以及上述概念和定理在上的推廣.
3. 函數(shù)、映射、變換概念及其幾何意義,隱函數(shù)概念,反函數(shù)與逆變換,反函數(shù)存在性定理,初等函數(shù)以及與之相關(guān)的性質(zhì).
二、極限與連續(xù)
1. 數(shù)列極限、收斂數(shù)列的基本性質(zhì)(極限唯一性、有界性、保號(hào)性、不等式性質(zhì)).
2. 數(shù)列收斂的條件(Cauchy準(zhǔn)則、迫斂性、單調(diào)有界原理、數(shù)列收斂與其子列收斂的關(guān)系),極限及其應(yīng)用.
3.一元函數(shù)極限的定義、函數(shù)極限的基本性質(zhì)(唯一性、局部有界性、保號(hào)性、不等式性質(zhì)、迫斂性),歸結(jié)原則和Cauchy收斂準(zhǔn)則,兩個(gè)重要極限及其應(yīng)用,計(jì)算一元函數(shù)極限的各種方法,無(wú)窮小量與無(wú)窮大量、階的比較,記號(hào)O與o的意義,多元函數(shù)重極限與累次極限概念、基本性質(zhì),二元函數(shù)的二重極限與累次極限的關(guān)系.
4. 函數(shù)連續(xù)與間斷、一致連續(xù)性、連續(xù)函數(shù)的局部性質(zhì)(局部有界性、保號(hào)性),有界閉集上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(有界性、最大值最小值定理、介值定理、一致連續(xù)性).
三、一元函數(shù)微分學(xué)
1.導(dǎo)數(shù)及其幾何意義、可導(dǎo)與連續(xù)的關(guān)系、導(dǎo)數(shù)的各種計(jì)算方法,微分及其幾何意義、可微與可導(dǎo)的關(guān)系、一階微分形式不變性.
2.微分學(xué)基本定理:Fermat定理,Rolle定理,Lagrange定理,Cauchy定理,Taylor公式(Peano余項(xiàng)與Lagrange余項(xiàng)).
3.一元微分學(xué)的應(yīng)用:函數(shù)單調(diào)性的判別、極值、最大值和最小值、凸函數(shù)及其應(yīng)用、曲線的凹凸性、拐點(diǎn)、漸近線、函數(shù)圖象的討論、洛必達(dá)(L'Hospital)法則、近似計(jì)算.
四、多元函數(shù)微分學(xué)
1. 偏導(dǎo)數(shù)、全微分及其幾何意義,可微與偏導(dǎo)存在、連續(xù)之間的關(guān)系,復(fù)合函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)與全微分,一階微分形式不變性,方向?qū)?shù)與梯度,高階偏導(dǎo)數(shù),混合偏導(dǎo)數(shù)與順序無(wú)關(guān)性,二元函數(shù)中值定理與Taylor公式.
2.隱函數(shù)存在定理、隱函數(shù)組存在定理、隱函數(shù)(組)求導(dǎo)方法、反函數(shù)組與坐標(biāo)變換.
3.幾何應(yīng)用(平面曲線的切線與法線、空間曲線的切線與法平面、曲面的切平面與法線).
4.極值問題(必要條件與充分條件),條件極值與Lagrange乘數(shù)法.
五、一元函數(shù)積分學(xué)
1. 原函數(shù)與不定積分、不定積分的基本計(jì)算方法(直接積分法、換元法、分部積分法)、有理函數(shù)積分:型,型.
2. 定積分及其幾何意義、可積條件(必要條件、充要條件:)、可積函數(shù)類.
3. 定積分的性質(zhì)(關(guān)于區(qū)間可加性、不等式性質(zhì)、絕對(duì)可積性、定積分第一中值定理)、變上限積分函數(shù)、微積分基本定理、N-L公式及定積分計(jì)算、定積分第二中值定理.
4.無(wú)限區(qū)間上的廣義積分、Canchy收斂準(zhǔn)則、絕對(duì)收斂與條件收斂、非負(fù)時(shí)的收斂性判別法(比較原則、柯西判別法)、Abel判別法、Dirichlet判別法、無(wú)界函數(shù)廣義積分概念及其收斂性判別法.
5. 微元法、幾何應(yīng)用(平面圖形面積、已知截面面積函數(shù)的體積、曲線弧長(zhǎng)與弧微分、旋轉(zhuǎn)體體積),其他應(yīng)用.
六、多元函數(shù)積分學(xué)
1.二重積分及其幾何意義、二重積分的計(jì)算(化為累次積分、極坐標(biāo)變換、一般坐標(biāo)變換).
2.三重積分、三重積分計(jì)算(化為累次積分、柱坐標(biāo)、球坐標(biāo)變換).
3.重積分的應(yīng)用(體積、曲面面積、重心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等).
4.含參量正常積分及其連續(xù)性、可微性、可積性,運(yùn)算順序的可交換性.含參量廣義積分的一致收斂性及其判別法,含參量廣義積分的連續(xù)性、可微性、可積性,運(yùn)算順序的可交換性.
5.第一型曲線積分、曲面積分的概念、基本性質(zhì)、計(jì)算.
6.第二型曲線積分概念、性質(zhì)、計(jì)算;Green公式,平面曲線積分與路徑無(wú)關(guān)的條件.
7.曲面的側(cè)、第二型曲面積分的概念、性質(zhì)、計(jì)算,奧高公式、Stoke公式,兩類線積分、兩類面積分之間的關(guān)系.
七、無(wú)窮級(jí)數(shù)
1. 數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)
級(jí)數(shù)及其斂散性,級(jí)數(shù)的和,Cauchy準(zhǔn)則,收斂的必要條件,收斂級(jí)數(shù)基本性質(zhì);正項(xiàng)級(jí)數(shù)收斂的充分必要條件,比較原則、比式判別法、根式判別法以及它們的極限形式;交錯(cuò)級(jí)數(shù)的Leibniz判別法;一般項(xiàng)級(jí)數(shù)的絕對(duì)收斂、條件收斂性、Abel判別法、Dirichlet判別法.
2. 函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)
函數(shù)列與函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)的一致收斂性、Cauchy準(zhǔn)則、一致收斂性判別法(M-判別法、Abel判別法、Dirichlet判別法)、一致收斂函數(shù)列、函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)的性質(zhì)及其應(yīng)用.
3.冪級(jí)數(shù)
冪級(jí)數(shù)概念、Abel定理、收斂半徑與區(qū)間,冪級(jí)數(shù)的一致收斂性,冪級(jí)數(shù)的逐項(xiàng)可積性、可微性及其應(yīng)用,冪級(jí)數(shù)各項(xiàng)系數(shù)與其和函數(shù)的關(guān)系、函數(shù)的冪級(jí)數(shù)展開、Taylor級(jí)數(shù)、Maclaurin級(jí)數(shù).
4.Fourier級(jí)數(shù)
三角級(jí)數(shù)、三角函數(shù)系的正交性、2及2周期函數(shù)的Fourier級(jí)數(shù)展開、 Beseel不等式、Riemanm-Lebesgue定理、按段光滑函數(shù)的Fourier級(jí)數(shù)的收斂性定理.
?、?、高等代數(shù)部分
一、 多項(xiàng)式
1. 數(shù)域與一元多項(xiàng)式的概念
2. 多項(xiàng)式整除、帶余除法、最大公因式、輾轉(zhuǎn)相除法
3. 互素、不可約多項(xiàng)式、重因式與重根.
4. 多項(xiàng)式函數(shù)、余數(shù)定理、多項(xiàng)式的根及性質(zhì).
5. 代數(shù)基本定理、復(fù)系數(shù)與實(shí)系數(shù)多項(xiàng)式的因式分解.
6. 本原多項(xiàng)式、Gauss引理、有理系數(shù)多項(xiàng)式的因式分解、Eisenstein判別法、有理數(shù)域上多項(xiàng)式的有理根.
7. 多元多項(xiàng)式及對(duì)稱多項(xiàng)式、韋達(dá)(Vieta)定理.
二、 行列式
1. n級(jí)行列式的定義.
2. n級(jí)行列式的性質(zhì).
3. 行列式的計(jì)算.
4. 行列式按一行(列)展開.
5. 拉普拉斯(Laplace)展開定理.
6. 克拉默(Cramer)法則.
三、 線性方程組
1. 高斯(Gauss)消元法、線性方程組的初等變換、線性方程組的一般解.
2. n維向量的運(yùn)算與向量組.
3. 向量的線性組合、線性相關(guān)與線性無(wú)關(guān)、兩個(gè)向量組的等價(jià).
4. 向量組的極大無(wú)關(guān)組、向量組的秩.
5. 矩陣的行秩、列秩、秩、矩陣的秩與其子式的關(guān)系.
6. 線性方程組有解判別定理、線性方程組解的結(jié)構(gòu).
7. 齊次線性方程組的基礎(chǔ)解系、解空間及其維數(shù)
四、 矩陣
1. 矩陣的概念、矩陣的運(yùn)算(加法、數(shù)乘、乘法、轉(zhuǎn)置等運(yùn)算)及其運(yùn)算律.
2. 矩陣乘積的行列式、矩陣乘積的秩與其因子的秩的關(guān)系.
3. 矩陣的逆、伴隨矩陣、矩陣可逆的條件.
4. 分塊矩陣及其運(yùn)算與性質(zhì).
5. 初等矩陣、初等變換、矩陣的等價(jià)標(biāo)準(zhǔn)形.
6. 分塊初等矩陣、分塊初等變換.
五、 雙線性函數(shù)與二次型
1. 雙線性函數(shù)、對(duì)偶空間
2. 二次型及其矩陣表示.
3. 二次型的標(biāo)準(zhǔn)形、化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形的配方法、初等變換法、正交變換法.
4. 復(fù)數(shù)域和實(shí)數(shù)域上二次型的規(guī)范形的唯一性、慣性定理.
5. 正定、半正定、負(fù)定二次型及正定、半正定矩陣
六、 線性空間
1. 線性空間的定義與簡(jiǎn)單性質(zhì).
2. 維數(shù),基與坐標(biāo).
3. 基變換與坐標(biāo)變換.
4. 線性子空間.
5. 子空間的交與和、維數(shù)公式、子空間的直和.
七、 線性變換
1. 線性變換的定義、線性變換的運(yùn)算、線性變換的矩陣.
2. 特征值與特征向量、可對(duì)角化的線性變換.
3. 相似矩陣、相似不變量、哈密爾頓-凱萊定理.
4. 線性變換的值域與核、不變子空間.
八、若當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)形
1.矩陣.
2. 行列式因子、不變因子、初等因子、矩陣相似的條件.
3. 若當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)形.
九、 歐氏空間
1. 內(nèi)積和歐氏空間、向量的長(zhǎng)度、夾角與正交、度量矩陣.
2. 標(biāo)準(zhǔn)正交基、正交矩陣、施密特(Schmidt)正交化方法.
3. 歐氏空間的同構(gòu).
4. 正交變換、子空間的正交補(bǔ).
5. 對(duì)稱變換、實(shí)對(duì)稱矩陣的標(biāo)準(zhǔn)形.
6. 主軸定理、用正交變換化實(shí)二次型或?qū)崒?duì)稱矩陣為標(biāo)準(zhǔn)形.
7. 酉空間.
?、?、解析幾何部分
一、向量與坐標(biāo)
1. 向量的定義、表示、向量的線性運(yùn)算、向量的分解、幾何運(yùn)算.
2. 坐標(biāo)系的概念、向量與點(diǎn)的坐標(biāo)及向量的代數(shù)運(yùn)算.
3. 向量在軸上的射影及其性質(zhì)、方向余弦、向量的夾角.
4. 向量的數(shù)量積、向量積和混合積的定義、幾何意義、運(yùn)算性質(zhì)、計(jì)算方法及應(yīng)用.
5. 應(yīng)用向量求解一些幾何、三角問題.
二、軌跡與方程
1.曲面方程的定義:普通方程、參數(shù)方程(向量式與坐標(biāo)式之間的互化)及其關(guān)系.
2.空間曲線方程的普通形式和參數(shù)方程形式及其關(guān)系.
3.建立空間曲面和曲線方程的一般方法、應(yīng)用向量建立簡(jiǎn)單曲面、曲線的方程.
4.球面的標(biāo)準(zhǔn)方程和一般方程、母線平行于坐標(biāo)軸的柱面方程.
三、平面與空間直線
1.平面方程、直線方程的各種形式,方程中各有關(guān)字母的意義.
2.從決定平面和直線的幾何條件出發(fā),選用適當(dāng)方法建立平面、直線方程.
3.根據(jù)平面和直線的方程,判定平面與平面、直線與直線、平面與直線間的位置關(guān)系.
4. 根據(jù)平面和直線的方程及點(diǎn)的坐標(biāo)判定有關(guān)點(diǎn)、平面、直線之間的位置關(guān)系、計(jì)算他們之間的距離與交角等;求兩異面直線的公垂線方程.
四、二次曲面
1.柱面、錐面、旋轉(zhuǎn)曲面的定義,求柱面、錐面、旋轉(zhuǎn)曲面的方程.
2.橢球面、雙曲面與拋物面的標(biāo)準(zhǔn)方程和主要性質(zhì),根據(jù)不同條件建立二次曲面的標(biāo)準(zhǔn)方程.
3.單葉雙曲面、雙曲拋物面的直紋性及求單葉雙曲面、雙曲拋物面的直母線的方法.
4.根據(jù)給定直線族求出它表示的直紋面方程,求動(dòng)直線和動(dòng)曲線的軌跡問題.
五、二次曲線的一般理論
1.二次曲線的漸進(jìn)方向、中心、漸近線.
2.二次曲線的切線、二次曲線的正常點(diǎn)與奇異點(diǎn).
3.二次曲線的直徑、共軛方向與共軛直徑.
4.二次曲線的主軸、主方向,特征方程、特征根.
5.化簡(jiǎn)二次曲線方程并畫出曲線在坐標(biāo)系的位置草圖.
?。ǘ┲袊?guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽(非數(shù)學(xué)專業(yè)類)競(jìng)賽內(nèi)容為大學(xué)本科理工科專業(yè)高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容,具體內(nèi)容如下:
一、函數(shù)、極限、連續(xù)
1. 函數(shù)的概念及表示法、簡(jiǎn)單應(yīng)用問題的函數(shù)關(guān)系的建立.
2. 函數(shù)的性質(zhì):有界性、單調(diào)性、周期性和奇偶性.
3. 復(fù)合函數(shù)、反函數(shù)、分段函數(shù)和隱函數(shù)、基本初等函數(shù)的性質(zhì)及其圖形、初等函數(shù).
4. 數(shù)列極限與函數(shù)極限的定義及其性質(zhì)、函數(shù)的左極限與右極限.
5. 無(wú)窮小和無(wú)窮大的概念及其關(guān)系、無(wú)窮小的性質(zhì)及無(wú)窮小的比較.
6. 極限的四則運(yùn)算、極限存在的單調(diào)有界準(zhǔn)則和夾逼準(zhǔn)則、兩個(gè)重要極限.
7. 函數(shù)的連續(xù)性(含左連續(xù)與右連續(xù))、函數(shù)間斷點(diǎn)的類型.
8. 連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)和初等函數(shù)的連續(xù)性.
9. 閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(有界性、最大值和最小值定理、介值定理).
二、一元函數(shù)微分學(xué)
1. 導(dǎo)數(shù)和微分的概念、導(dǎo)數(shù)的幾何意義和物理意義、函數(shù)的可導(dǎo)性與連續(xù)性之間的關(guān)系、平面曲線的切線和法線.
2. 基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)、導(dǎo)數(shù)和微分的四則運(yùn)算、一階微分形式的不變性.
3. 復(fù)合函數(shù)、反函數(shù)、隱函數(shù)以及參數(shù)方程所確定的函數(shù)的微分法.
4. 高階導(dǎo)數(shù)的概念、分段函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)、某些簡(jiǎn)單函數(shù)的n階導(dǎo)數(shù).
5. 微分中值定理,包括羅爾定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理和泰勒定理.
6. 洛必達(dá)(L’Hospital)法則與求未定式極限.
7. 函數(shù)的極值、函數(shù)單調(diào)性、函數(shù)圖形的凹凸性、拐點(diǎn)及漸近線(水平、鉛直和斜漸近線)、函數(shù)圖形的描繪.
8. 函數(shù)最大值和最小值及其簡(jiǎn)單應(yīng)用.
9. 弧微分、曲率、曲率半徑.
三、一元函數(shù)積分學(xué)
1. 原函數(shù)和不定積分的概念.
2. 不定積分的基本性質(zhì)、基本積分公式.
3. 定積分的概念和基本性質(zhì)、定積分中值定理、變上限定積分確定的函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)、牛頓-萊布尼茨(Newton-Leibniz)公式.
4. 不定積分和定積分的換元積分法與分部積分法.
5. 有理函數(shù)、三角函數(shù)的有理式和簡(jiǎn)單無(wú)理函數(shù)的積分.
6. 廣義積分.
7. 定積分的應(yīng)用:平面圖形的面積、平面曲線的弧長(zhǎng)、旋轉(zhuǎn)體的體積及側(cè)面積、平行截面面積為已知的立體體積、功、引力、壓力及函數(shù)的平均值.
四.常微分方程
1. 常微分方程的基本概念:微分方程及其解、階、通解、初始條件和特解等.
2. 變量可分離的微分方程、齊次微分方程、一階線性微分方程、伯努利(Bernoulli)方程、全微分方程.
3. 可用簡(jiǎn)單的變量代換求解的某些微分方程、可降階的高階微分方程: .
4. 線性微分方程解的性質(zhì)及解的結(jié)構(gòu)定理.
5. 二階常系數(shù)齊次線性微分方程、高于二階的某些常系數(shù)齊次線性微分方程.
6. 簡(jiǎn)單的二階常系數(shù)非齊次線性微分方程:自由項(xiàng)為多項(xiàng)式、指數(shù)函數(shù)、正弦函數(shù)、余弦函數(shù),以及它們的和與積
7. 歐拉(Euler)方程.
8. 微分方程的簡(jiǎn)單應(yīng)用
五、向量代數(shù)和空間解析幾何
1. 向量的概念、向量的線性運(yùn)算、向量的數(shù)量積和向量積、向量的混合積.
2. 兩向量垂直、平行的條件、兩向量的夾角.
3. 向量的坐標(biāo)表達(dá)式及其運(yùn)算、單位向量、方向數(shù)與方向余弦.
4. 曲面方程和空間曲線方程的概念、平面方程、直線方程.
5. 平面與平面、平面與直線、直線與直線的夾角以及平行、垂直的條件、點(diǎn)到平面和點(diǎn)到直線的距離.
6. 球面、母線平行于坐標(biāo)軸的柱面、旋轉(zhuǎn)軸為坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)曲面的方程、常用的二次曲面方程及其圖形.
7. 空間曲線的參數(shù)方程和一般方程、空間曲線在坐標(biāo)面上的投影曲線方程.
六、多元函數(shù)微分學(xué)
1. 多元函數(shù)的概念、二元函數(shù)的幾何意義.
2. 二元函數(shù)的極限和連續(xù)的概念、有界閉區(qū)域上多元連續(xù)函數(shù)的性質(zhì).
3. 多元函數(shù)偏導(dǎo)數(shù)和全微分、全微分存在的必要條件和充分條件.
4. 多元復(fù)合函數(shù)、隱函數(shù)的求導(dǎo)法.
5. 二階偏導(dǎo)數(shù)、方向?qū)?shù)和梯度.
6. 空間曲線的切線和法平面、曲面的切平面和法線.
7. 二元函數(shù)的二階泰勒公式.
8. 多元函數(shù)極值和條件極值、拉格朗日乘數(shù)法、多元函數(shù)的最大值、最小值及其簡(jiǎn)單應(yīng)用.
七、多元函數(shù)積分學(xué)
1. 二重積分和三重積分的概念及性質(zhì)、二重積分的計(jì)算(直角坐標(biāo)、極坐標(biāo))、三重積分的計(jì)算(直角坐標(biāo)、柱面坐標(biāo)、球面坐標(biāo)).
2. 兩類曲線積分的概念、性質(zhì)及計(jì)算、兩類曲線積分的關(guān)系.
3. 格林(Green)公式、平面曲線積分與路徑無(wú)關(guān)的條件、已知二元函數(shù)全微分求原函數(shù).
4. 兩類曲面積分的概念、性質(zhì)及計(jì)算、兩類曲面積分的關(guān)系.
5. 高斯(Gauss)公式、斯托克斯(Stokes)公式、散度和旋度的概念及計(jì)算.
6. 重積分、曲線積分和曲面積分的應(yīng)用(平面圖形的面積、立體圖形的體積、曲面面積、弧長(zhǎng)、質(zhì)量、質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、引力、功及流量等)
八、無(wú)窮級(jí)數(shù)
1. 常數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)的收斂與發(fā)散、收斂級(jí)數(shù)的和、級(jí)數(shù)的基本性質(zhì)與收斂的必要條件.
2. 幾何級(jí)數(shù)與p級(jí)數(shù)及其收斂性、正項(xiàng)級(jí)數(shù)收斂性的判別法、交錯(cuò)級(jí)數(shù)與萊布尼茨(Leibniz)判別法.
3. 任意項(xiàng)級(jí)數(shù)的絕對(duì)收斂與條件收斂.
4. 函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)的收斂域與和函數(shù)的概念.
5. 冪級(jí)數(shù)及其收斂半徑、收斂區(qū)間(指開區(qū)間)、收斂域與和函數(shù).
6. 冪級(jí)數(shù)在其收斂區(qū)間內(nèi)的基本性質(zhì)(和函數(shù)的連續(xù)性、逐項(xiàng)求導(dǎo)和逐項(xiàng)積分)、簡(jiǎn)單冪級(jí)數(shù)的和函數(shù)的求法.
7. 初等函數(shù)的冪級(jí)數(shù)展開式.
8. 函數(shù)的傅里葉(Fourier)系數(shù)與傅里葉級(jí)數(shù)、狄利克雷(Dirichlei)定理、函數(shù)在[-l,l]上的傅里葉級(jí)數(shù)、函數(shù)在[0,l]上的正弦級(jí)數(shù)和余弦級(jí)數(shù)