一、考试形式与试卷结构
(一)试卷成绩及考试时间
本试卷满分为150分,考试时间为180分钟。
(二)答题方式
答题方式为闭卷、笔试。
(三)试卷结构
单项选择题;计算题;应用与证明题。
二、考试目标:
1.掌握高等数学的基本概念和基础知识。
2.理解高等数学的基本理论和基本方法。
3.运用高等数学的基本理论和方法分析和解决实际问题。
三、考试范围:
1. 函数与极限
函数概念,数列的极限定义(了解),收敛数列的性质,极限运算法则,极限存在准则两个重要极限;无穷小与无穷大概念,无穷小的比较;函数的连续性(了解)与间断点,连续函数的运算:和、差、积、商的连续性,反函数与复合函数,初等函数的连续性;闭区间上连续函数的性质,有界性与最大值最小值定理,零点定理与介值定理。
2. 导数与微分
导数定义,几何意义,函数可导性与连续性的关系;函数的求导法则:和、差、积、商,反函数,复合函数的求导法则,基本求导法则与导数公式;高阶导数,隐函数及由参数方程所确定的函数的导数,相关变化率;函数微分定义,几何意义,基本初等函数的微分公式与微分运算法则。
微分中值定理与导数的应用
微分中值定理:罗尔定理,拉格朗日中值定理,柯西中值定理,洛必达法则,泰勒公式;函数的单调性与曲线的凹凸性,函数单调性的判定法,曲线的凹凸性与拐点;函数的极值与最大值最小值求法,曲率及其计算公式,曲率圆与曲率半径。
3.不定积分
不定积分的概念与性质:原函数与不定积分的概念,基本积分表,不定积分的性质;换元积分法:一类换元法,二类换元法,分部积分法,有理函数的积分,积分表的使用。
4. 定积分
定积分的概念与性质,变速直线运动中位置函数与速度函数之间的联系,积分上限的函数及其导数,牛顿—莱布尼茨公式,定积分的换元法和分部积分法,反常积分。
定积分的应用
定积分元素法:几何学上的应用(平面图形的面积,体积,平面曲线的弧长),定积分在物理学上的应用(变力沿直线所作的功,水压力)。
5. 微分方程
微分方程的基本概念,可分离变量的微分方程,齐次方程与可化为齐次的微分方程;一阶线性微分方程,伯努利方程,可降阶的高阶微分方程:y(n)=f(x),y"=f(x,y'),y"=f(y,y’);高阶线性微分方程:二阶线性微分方程, 线性微分方程的解的结构,常数变易法,常系数齐次线性微分方程,常系数非齐次线性微分方程。
6. 向量代数与空间解析几何
向量的概念,线性运算,利用坐标作向量的线性运算,向量的模、方向角、投影, 数量积向量积;平面的点法式方程,一般方程,两平面的夹角,空间直线及其方程:一般方程,对称式方程与参数方程;两直线的夹角,直线与平面的夹角,曲面及其方程:旋转曲面,柱面,二次曲面;空间曲线及其方程:一般方程,参数方程,空间曲线在坐标面上的投影。
7. 多元函数微分法及其应用
多元函数的基本概念,极限,连续性,偏导数的定义及其计算法,高阶偏导数;全微分的定义,多元复合函数的求导法则,隐函数的求导公式:一个方程的情形,二、方程组的情形;多元函数微分学的几何应用:一元向量值函数及其导数,空间曲线的切线与法平面,曲面的切平面与法线,方向导数与梯度概念;多元函数的极值,最大值与最小值其求法,条件极值拉格朗日乘数法;二元函数的泰勒公式,最小二乘法。
8.重积分
二重积分的概念与性质,计算法(利用直角坐标计算,利用极坐标计算,二重积分的换元法),二重积分的应用:曲面的面积。
9. 曲线积分与曲面积分
对弧长的曲线积分概念,性质与计算法,对坐标的曲线积分概念,性质与计算法,格林公式及其应用(平面上曲线积分与路径无关的条件,二元函数的全微分求积);对面积的曲面积分概念,性质与计算法,对坐标的曲面积分概念,性质与计算法。
10. 无穷级数
常数项级数的概念和性质,审敛法:正项级数及其审敛法,交错级数及其审敛法,绝对收敛与条件收敛,幂级数及其收敛性,函数展开成幂级数。
四、主要参考书目
1.同济大学应用数学系:《高等数学》(第7版,上、下册), 高等教育出版社2014年。
2.同济大学应用数学系:《高等数学附册 学习辅导与习题选解》(第7版),高等教育出版社2014年。