《数学分析》考试大纲
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《数学分析》考试大纲
一、课程名称:数学分析
二、适用专业: 数学与应用数学
三、考试方法:闭卷考试
四、考试时间:100分钟
五、试卷结构:总分:100分,选择题15分,填空题15分,计算题40分,证明题30分。
六、参考书目:
1、华东师范大学数学系编著,《数学分析》(上、下册),高等教育出版社,2010年第
4版。
2、中国科学技术大学常庚哲史济怀编著,《数学分析教程》(上、下册),高等教育
出版社,2003年第1版。
七、考试的基本要求:
数学分析是数学与应用数学专业专升本入学考试中专业课考试内容,考生应理解和掌握《数学分析》中函数、极限、连续、微分学、积分学和级数的基本概念、基本理论、基本方法。
应具有抽象思维能力、逻辑推理能力、运算能力和空间想象能力,能运用所学知识正确拙推理证明,准确、简捷地计算。
能综合运用数学分析中的基本理论、基本方法分析和解决实际问题。
八、考试范围
第一章实数集与函数
(一)考核内容
实数及其性质,绝对值与不等式。
区间与邻域,有界集与确界原理。
函数概念,函数的表示法。
函数的四则运算,复合函数,反函数,初等函数。
具有某些特性的函数:有界函数、单调函数、奇函数与偶函数、周期函数。
(二)考核知识点
1、实数:实数的概念,实数的性质,绝对值与不等式;
2、数集、确界原理:区间与邻域,有界集与无界集,上确界与下确界,确界原理;
3、函数概念:函数的定义,函数的表示法(解析法、列表法、和图象法),分段函数;
4、具有某些特征的函数:有界函数,单调函数,奇函数与偶函数,周期函数。
(三)考核要求
1、了解实数域及性质;
2、掌握几种不等式及应用;
3、熟练掌握数域,上确界,下确界,确界原理;
4、牢固掌握函数复合、基本初等函数、初等函数及某些特性(单调性、周期性、奇偶
性、有界性等)。
第二章数列极限
(一)考核内容
数列。
数列极限的定义,无穷小数列。
收敛数列性质:唯一性、有界性、保号
性、不等式性质、迫敛性、四则运算法则。
子列及子列定理。
数列极限存在的条件:数列极限的单调有界定理、柯西收敛准则。
(二)考核知识点
1、极限概念;
2、收敛数列的性质:唯一性,有界性,保号性,单调性;
3、数列极限存在的条件:单调有界准则,迫敛性法则,柯西准则。
(三)考核要求
1、熟练掌握数列极限“”定义;
2、掌握收敛数列的若干性质;
3、掌握数列收敛的条件(单调有界原理、迫敛法则、柯西准则等)。
第三章 函数极限
(一)考核内容
求函数的极限,单侧极限。
函数极限的性质:唯一性、局部有界性、局部保号性、不等式性质、迫敛性和四则运算法则。
函数极限存在的条件:归结原则、函数极限的单调有界定理和柯西准则。
两个重要极限。
无穷小量及其阶的比较,无穷大量,曲线的渐近线。
(二)考核知识点
1、函数极限的概念,单侧极限的概念;
2、函数极限的性质:唯一性,局部有界性,局部保号性,不等式性,迫敛性;
3、函数极限存在的条件:归结原则(Heine 定理),柯西准则;
4、两个重要极限;
5、无穷小量与无穷大量,阶的比较。
(三)考核要求
1、熟练掌握使用“”,“ ”语言,熟练叙述各类型函数极限;
2、掌握函数极限的若干性质;
3、掌握函数极限存在的条件。
(归结原则,柯西准则,左、右极限,单调有界等);
4、熟练应用两个特殊极限;
5、牢固掌握无穷小(大)的定义、性质、阶的比较。
第四章 函数连续性
(一)考核内容
函数在一点的连续性,左、右连续,间断点及其分类,区间上的连续函数。
连续函数的局部性质:局部有界性、局部保号性、四则运算、复合函数的连续性,闭区间上连续函数的性质:最值定理、介值性定理、根的存在定理,反函数的连续性,一致连续与一致连续性定理。
指数函数的连续性,初等函数连续性。
(二)考核知识点
1、函数连续的概念:一点连续的定义,区间连续的定义,单侧连续的定义,间断点及其分类;
2、连续函数的性质:局部性质及运算,闭区间上连续函数的性质(最大最小值性、有界性、介值性、一致连续性),复合函数的连续性,反函数的连续性;
3、初等函数的连续性。
(三)考核要求
1、熟练掌握)(x f 在0x 点连续的定义,等价定义;
2、掌握间断点及其类型;
3、了解在区间上连续的定义;
4、掌握)(x f 在一点连续的性质及闭区间上连续函数的性质;
5、了解初等函数的连续性。
第五章 导数与微分
(一)考核内容
导数的定义,导函数,导数的几何意义,极值,费马定理。
导数的四则运算法则,反
函数的导数, 复合函数的导数,基本求导法则与公式。
参变量函数的导数,隐函数的导数,初等函数的导数。
高阶导数。
微分概念,微分的几何意义,微分的运算法则,一阶微分形式的不变性,高阶微分,微分在近似计算中的应用。
(二)考核知识点
1、导数概念:导数的定义、单侧导数、导函数、导数的几何意义;
2、求导法则:导数公式、导数的运算(四则运算)、求导法则(反函数的求导法则,复合函数的求导法则,隐函数的求导法则,参数方程的求导法则);
3、微分:微分的定义,微分的运算法则,微分的应用;
4、高阶导数与高阶微分。
(三)考核要求
1、熟练掌握导数的定义及其几何意义;
2、牢固记住求导法则、求导公式;
3、会求各类函数的导数(复合函数、含参变量函数、隐函数、幂指函数、高阶导数(莱布尼兹公式));
4、掌握微分的概念,并会用微分进行近似计算;
5、理解连续、可导、可微的关系。
第六章 微分中值定量、不定式极限
(一)考核内容
罗尔中值定理,拉格朗日中值定理,单调函数。
柯西中值定理。
不定式极限,罗比塔法则。
带有皮亚诺型余项、拉格朗日型余项的泰勒公式,泰勒公式在近似计算上的应用
(二)考核知识点
1、中值定理:罗尔中值定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理;
2、几种特殊类型的不定式极限与罗比塔法则;
3、泰勒公式。
(三)考核要求
1、牢固掌握微分中值定理及应用(包括罗尔定理、拉格朗日定理、柯西定理、泰勒定理);
2、会用洛比达法则求极限(将其他类型的不定型转化为0
0等类型)。
第七章 导数的应用
(一)考核内容
函数单调性与极值。
最大值与最小值。
函数的凸性与曲线的拐点。
函数图象的讨论。
方程的近似解。
极值的判别法;函数的升降、凸性讨论的有关理论及结果;画函数草图的基本要素和方法。
(二)考核知识点
1、函数的单调性与极值;
2、函数凹凸性与拐点.
(三)考核要求
1、掌握单调与)(x f 导数符号的关系,并用它证明)(x f 单调,不等式、求单调区间、
极值等;
2、利用)(x f 的二阶导数判定凹凸性及拐点;
3、了解凸函数及性质;
4、会求曲线各种类型的渐近线性.
第八章 极限与连续(续)
(一)考核内容
关于实数集完备性的基本定理:闭区间套定理、柯西收敛准则、聚点定理、有限覆盖定理与致密性定理,实数完备性基本定理的等价性。
闭区间上连续函数性质的证明。
(二)考核知识点
1、实数完备性六个等价定理:闭区间套定理、单调有界定理、柯西收敛准则、确界存在定理、聚点定理、有限覆盖定理;
2、闭区间上连续函数整体性质的证明:有界性定理的证明,最大小值性定理的证明,介值性定理的证明,一致连续性定理的证明;
(三)考核要求
1、掌握下列基本概念:区间套、覆盖、有限覆盖、聚点、予列;
2、了解刻划实数完备性的六个定理的等价性,并掌握各定理的条件与结论;
3、学会用六个定理证明其他问题,如连续函数性质定理等.
第九章 不定积分
(一)考核内容
原函数与不定积分概念,基本积分表,线性运算法则。
换元积分法,分部积分法。
有理函数的不定积分,三角函数有理式的不定积分,某些无理函数的不定积分。
(二)考核知识点
1、不定积分概念;
2、换元积分法与分部积分法;
3、几类可化为有理函数的积分;
(三)考核要求
1、掌握原函数与不定积分的概念;
2、记住基本积分公式;
3、熟练掌握换元法、分部积分法;
4、了解有理函数积分步骤,并会求可化为有理函数的积分。
第十章 定积分
(一)考核内容
概念引入(曲边梯形面积与变力作功),定积分定义,定积分的几何意义。
牛顿-莱布尼兹公式。
可积的必要条件,可积的充要条件,可积函数类:闭区间上的连续函数、只有有限个间断点的有界函数、单调函数。
定积分的基本性质,积分中值定理。
变限积分与原函数的存在性,微积分学基本定理、定积分的换元积分法和分部积分法。
可积性理论补叙.
(二)考核知识点
1、定积分的概念:概念的引入、黎曼积分定义,函数可积的必要条件;
2、可积性条件:可积的必要条件和充要条件,达布上和与达布下和,可积函数类(连续函数,只有有限个间断点的有界函数,单调函数);
3、微积分学基本定理:可变上限积分,牛顿-莱布尼兹公式;
4、非正常积分:无穷积分收敛与发散的概念,审敛法(柯西准则,比较法,狄利克雷
与阿贝尔判别法);瑕积分的收敛与发散的概念,收敛判别法。
(三)考核要求
1、掌握定积分定义、性质;
2、了解可积条件,可积函数类;
3、深刻理解微积分基本定理,并会熟练应用;
4、熟练计算定积分;
5、掌握广义积分收敛定义及判别法,会计算广义积分。
第十一章定积分应用
(一)考核内容
微元法。
平面图形的面积。
由平行截面面积求体积,旋转体体积。
平面曲线的弧长、曲率。
旋转曲面的面积。
定积分的近似计算.
(二)考核知识点
1、定积分的几何应用:平面图形的面积,微元法,已知截面面积函数的立体体积,旋
转体的体积平面曲线的弧长与微分,曲率;
(三)考核要求
1、熟练计算各种平面图形面积;
2、会求旋转体或已知截面面积的体积;
3、会利用定积分求孤长、曲率、旋转体的侧面积.
第十二章数项级数
(一)考核内容
数项级数极其收敛与和的定义,柯西收敛准则,收敛级数的基本性质。
正顶级数收敛性的一般判别原则(比较原则),比式判别法与根式判别法,积分判别法。
拉贝判别法。
交错级数,莱布尼兹判别法,绝对收敛级数与性质,条件收敛,阿贝尔判别法与狄利克雷判别法。
(二)考核知识点
1、级数的敛散性:无穷级数收敛,发散等概念,柯西准则,收敛级数的基本性质;
2、正项级数:比较原理,达朗贝尔判别法,柯西判别法,积分判别法;
3、一般项级数:交错级数与莱布尼兹判别法,绝对收敛级数与条件收敛级数及其性质,
阿贝尔判别法与狄利克雷判别法。
(三)考核要求
1、掌握数项级数敛散的定义、性质;
2、熟练掌握正项级数的敛、散判别法;
3、掌握条件、绝对收敛及莱布尼兹定理。
第十三章函数列与函数项级数
(一)考核内容
函数列与函数项级数的收敛、一致收敛性以及一致收敛的柯西准则,函数项级数的维尔斯特拉斯优级数判别法(M判别法),阿贝尔判别法与狄利克雷判别法。
函数列极限函数与函数项级数和函数的连续性、可积性与可微性。
(二)考核知识点
1、一致收敛性及一致收敛判别法(柯西准则,优级数判别法,狄利克雷与阿贝尔判别
法);
2、一致收敛的函数列与函数项级数的性质(连续性,可积性,可微性)。
1、掌握函数列及函数项级数的一致收敛定义;
2、掌握函数列、函数项级数一致收敛的判别法;;
3、函数列的极限函数,函数项级数的和函数的性质。
第十四章幂级数
(一)考核内容
阿贝尔第一定理, 幂级数的收敛半径与收敛区间,内闭一致收敛性,幂级数的性质,幂级数的四则运算。
泰勒级数,函数可以展开成泰勒级数的条件,初等函数的幂级数展开式。
复变量的指数函数和欧拉公式。
(二)考核知识点
1、幂级数:阿贝尔定理,收敛半径与收敛区间,幂级数的一致收敛性,幂级数和函数
的分析性质;
2、几种常见初等函数的幂级数展开与泰勒定理。
(三)考核要求
1、熟练掌握幂级数收敛域、收敛半径及和函数的求法;;
2、了解幂级数的若干性质;
3、了解求一般任意阶可微函数的幂级数展开式的方法;
4、会利用间接法求一些初等函数的幂级数展开式。
第十六章多元函数极限与连续
(一)考核内容
平面点集概念,R2上的完备性定理,二元函数和n元函数概念。
二重极限,累次极限。
二元函数的连续性,复合函数的连续性。
有界闭域上连续函数的性质。
(二)考核知识点
1、平面点集与多元函数的概念;
2、二元函数的极限、累次极限;
3、二元函数的连续性:二元函数的连续性概念、连续函数的局部性质及初等函数连续
性。
(三)考核要求
1、了解平面点集的若干概念;
2、掌握二元函数二重极限定义、性质;
3、掌握二次极限,并掌握二重极限与二次极限的关系;
4、掌握二元连续函数定义、性质.
第十七章多元函数微分学
(一)考核内容
多元函数的可微性与全微分,偏导数及其几何意义,全微分存在的必要条件、充分条件,可微性的几何意义及应用。
复合函数的求导法则,复合函数的全微分。
方向导数与梯度。
高阶偏导数,二元函数的中值定理和秦勒公式,二元函数的极值与最值。
(二)考核知识点
1、可微性:偏导数的概念,偏导数的几何意义,偏导数与连续性;全微分概念;连
续性与可微性,偏导数与可微性;
2、多元复合函数微分法及求导公式;
3、方向导数与梯度;
4、泰勒定理与极值。
1、熟练掌握可微,偏导,可微的意义;
2、掌握二元函数可微,连续以及偏导函数连续等概念之间的关系;
3、会计算各种类型函数的偏导,函数的全微分;
4、会求空间曲面的切平面,法线;
5、会求函数的方向导数;
6、会求二元函数的无条件极值。
第十八章隐函数定理及其应用
(一)考核内容
隐函数概念,隐函数存在性条件的分析,隐函数(存在惟一性、可微性)定
理,隐函数求导。
隐函数组概念,函数行列式,隐函数组定理,隐函数组求导,
反函数组与坐标变换。
几何应用。
条件极值与拉格朗日乘数法。
(二)考核知识点
1、隐函数:隐函数的概念,隐函数的定理,隐函数求导举例;
2、隐函数组:隐函数组存在定理,反函数组与坐标变换,雅可比行列式;
3、几何应用:平面曲线的切线与法线,空间曲线的切线与法平面,曲面的切平面和法
线;条件极值:条件极值的概念,条件极值的必要条件。
(三)考核要求
1、掌握一个方程确定的隐函数的条件,隐函数性质,隐函数的导数(偏导)公式;
2、会求空间曲线的切线与法平面;
3、会求空间曲面的切平面与法线;
4、掌握条件极值的拉格朗日乘子法。
第二十章重积分
(一)考核内容
平面图形的面积,二重积分的定义及其存在性,二重积分性质。
直角坐标系下二重积分的计算(化为累计积分)。
格林公式,平面曲线积分与路线无关的等价条件,原函数。
二重积分的变量替换公式,用极坐标计算二重积分。
三重积分的概念与性质,化三重积分为累次积分,三重积分的换元法,柱坐标变换与球坐标变换。
重积分在的应用:曲面的面积。
(二)考核知识点
1、二重积分概念:二重积分的概念,可积条件,可积函数,二重积分的性质;
2、二重积分的计算:化二重积分为累次积分,换元法(极坐标变换,一般变换);
3、含参变量的积分;
4、三重积分计算:化三重积分为累次积分, 换元法(一般变换,柱面坐标变换,球坐
标变换);
5、重积分应用:立体体积,曲面的面积,物体的重心,转动惯量;
6、含参量非正常积分概念及其一致敛性:含参变量非正常积分及其一致收敛性概念,
一致收敛的判别法(柯西准则,与函数项级数一致收敛性的关系,一致收敛的M判别法),含参变量非正常积分的分析性质.
(三)考核要求
1、了解二重积分,三重积分的定义与性质;
2、掌握二重积分的换序,变量代换;
3、了解三重积分的换序,会用球、柱、广义球坐标进行代换计算三重积分;
4、了解含参量正常积分的定义及性质.
第二十二章曲线积分与曲面积分
(一)考核内容
第一型曲线积分的定义与计算。
第二型曲线积分的定义和计算,两类曲线积分的联系。
第一型曲面积分概念、性质和计算。
曲面的侧,第二型面积分概念、性质和计算,两类曲面积分之间的联系。
高斯公式,斯托克斯公式,空间曲线积分与路线无关的等价条件。
场论初步。
(二)考核知识点
1、第一型曲线积分的概念、性质与计算,第一型曲面积分的的概念、性质与计算;
2、第二型曲线积分的概念、性质与计算,变力作功,两类曲线积分的联系;
3、格林公式,曲线积分与路线的无关性, 全函数;
4、曲面的侧,第二型曲面积分概念及性质与计算,两类曲面积分的关系;
5、高斯公式,斯托克斯公式,空间曲线积分与路径无关性;
(三)考核要求
1、熟练掌握第一、二型曲线、曲面积分的计算方法;
2、了解两种曲线积分,两种曲面积分关系;
3、熟练运用格林公式,高斯公式,斯托克斯公式的计算;
4、掌握积分与路径无关的条件。