课程号:00132301,00132302,00132304
课程名称:数学分析(I, II, III)
开课学期:秋季开始(三学期)
学分: 5+5+4
先修课程:无
基本目的: 本课程是数学类各专业最重要的基础课之一。基本内容包括极限论、微分学、积分学、级数理论。本课程是许多后继课程如微分方程、微分几何、复变函数、实变函数、概率论、基础物理、理论力学等学习的基础。数学分析同时也是大学数学的基本能力及思维方法的训练重要课程。具有良好的数学分析的基础对于今后的学习和研究起着关键的作用。
内容提要: 第一部分 一元微积分学
一.函数:实数理论简介;确界存在定理;函数概念与基本性质;初等函数
二.序列极限 :序列极限定义;无穷小量与无穷大量; 序列极限的性质; 单调有界序列,实数系连续性的基本定理;Cauchy收敛准则;序列的上,下极限
三.函数的极限与连续性:函数极限的定义与推广;函数极限的性质,数列极限与函数极限的关系;函数极限存在性定理及两个重要极限; 函数的连续与间断;连续函数的基本性质与初等函数的连续性;闭区间连续函数的性质;一致连续函数;无穷小量与无穷大量的阶
四.导数和微分:导数的引入与定义; 单侧导数;求导的方法; 微分的定义与一阶微分的形式不变性; 高阶导数与高阶微分
五.导数的应用:微分中值定理; del′Hospitale法则;Taylor公式;利用导数研究函数
六.不定积分:原函数;不定积分;第一与第二换元法;分部积分法;常见函数不定积分;有理函数积分
七.定积分:定积分概念与微积分基本定理;定积分的几何意义; 可积的必要条件,Daboux理论与可积函数类;定积分的性质;变限积分; 定积分的计算;换元法、分部积分法;定积分第一,二中值定理; 定积分的几何应用与简单物理应用
第二部分 级数理论
一.数项级数:数项级数的概念;Cauchy准则;条件收敛与绝对收敛性;正项级数收敛基本判别法;任意级数收敛的基本判别法;数项级数性质(交换律;结合律;分配律);无穷乘积
二.函数序列与函数级数:函数数列与级数研究的基本问题;一致收敛性的定义;一致收敛的Cauchy准则及其判别法;一致收敛性的极限函数的性质
三.幂级数:幂级数的收敛半径与收敛域;幂级数的性质;初等函数的幂级数展开;求Taylor展式的方法;Weierstrass逼近定理
四.Fourier级数:基本三角函数系;周期函数Fourier级数;Fourier级数的点收敛;Dirichlet 积分与收敛的判别法;Fourier级数的均方收敛,Parseval等式;一致收敛
第三部分 多元微积分
一.中的点集拓扑初步,连续函数:中的点集拓扑初步;多元函数的极限与连续性
二.多元函数微分学:偏导数;全微分;微分的几何意义;高阶偏导数;隐函数求导;方向导数与梯度;Taylor公式;向量函数求导
三.隐函数定理:隐函数定理; 逆变换定理
四.多元函数的极值问题:普通极值问题;条件极值问题;Lagrange乘子法;最小二乘法
五.重积分:定义;存在性与性质;计算;化为累次积分与重积分的变量替换,广义重积分
六.曲线积分, 曲面积分与场论初步:第一型与第二型曲线积分;第一型与第二型曲面积分;Green公式;Gauss公式;Stokes公式;曲线积分与路径无关;*微分流形初步:微分形式;外微分; 微分形式的拉回; 微分流形; 微分流形上微分形式的积分;Stokes公式
教学方式:课堂讲授
教材与参考书: 1.伍胜健, 数学分析(I, II, III), 英国威廉希尔公司出版社
2.方企勤等, 数学分析(1,2,3), 高等教育出版社
3.彭立中,谭小江, 数学分析(1,2,3),高等教育出版社
员工成绩评定方法:作业15%,期中考试35%,期末考试50%。 课程修订负责人:周斌