《高等数学A》教学大纲
来源:Betway必威 时间:2022-06-17 点击数:
《高等数学A》教学大纲
课程名称(汉):《高等数学A》(2-1、2-2)
课程名称(英):Advanced Mathematics A(2-1、2-2)
课程代码:112160012、112260012
课程类型:学科基础平台大类基础课程模块
适用对象:会计、经管、理工类专业,大学一年级本科生
学时/学分:144学时/9学分
先修课程:《初等数学》
方案版本:2022版
一、课程简介
《高等数学A》课程的核心是微积分课程,而后者是现代科学的理论基础。当前,数学正日益成为自然科学和社会科学研究中常用的重要手段和工具。同时,高等数学课程在各专业的课程中应用非常广泛。因而,高等数学课程是Betway必威各专业学生的一门重要的基础理论课程。该课程是培养学生理性思维的重要载体,是训练学生熟练掌握数学工具的主要手段。因此,学好这门课程对今后的发展是至关重要的。
二、课程的教学目标
通过本课程的学习,一方面要使学生获得相应的基本概念、基本理论、基本运算技能及其在几何、物理中的应用,为学习后续课程和进一步深造打好理论基础(如考研或就业等);另一方面通过各个教学环节,逐步培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力,并能运用所学数学知识去分析和解决问题的能力。
三、课程目标对××专业毕业要求的支撑关系
毕业要求 |
毕业要求指标点(非认证专业可以省略本项内容) |
课程目标 |
支撑权重 |
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四、教学内容及其基本要求
序号 |
教学内容 |
教学要求(包括重点难点、教学方法、学生掌握的程度等) |
对应课程目标 |
1 |
函数与极限 |
理解函数的概念,掌握函数的表示方法。了解函数的奇偶性、单调性、周期性和有界性;理解复合函数的概念,了解反函数及隐函数的概念;掌握基本初等函数的性质及其图形;理解极限概念,理解函数左、右极限的概念,以及极限存在与左、右极限之间的关系;掌握极限的性质及四则运算法则;掌握利用两个重要极限求极限的方法;理解无穷小、无穷大以及无穷小的阶的概念,会用等价无穷小求极限;理解函数连续性的概念,会判别函数间断点的类型;了解初等函数的连续性和闭区间上连续函数的性质(最大值、最小值定理和介值定理),并会应用这些性质。 教学重点:极限的概念及计算。 教学难点:函数连续性的理解和判断。 教学方法:讲授教学法;启发式教学法;案例分析教学法;习题讲解式。 |
使学生获得函数的建立与性质的方法,掌握数列极限与函数极限的概念性质及计算;理解连续的概念与性质。 |
2 |
导数与微分 |
理解导数和微分的概念,理解导数的几何意义,会求平面曲线的切线方程和法线方程,了解导数的物理意义,会用导数描述一些物理量,理解函数的可导性与连续性之间的关系;掌握导数的四则运算法则和复合函数的求导法,掌握基本初等函数的导数公式;了解高阶导数的概念,会求简单函数的n阶导数;会求分段函数在分段点的一阶导数;会求隐函数和由参数方程所确定的函数的一阶、二阶导数,会求反函数的导数;了解微分的定义,会求函数的微分;了解微分的四则运算法则和一阶微分形式的不变性;了解微分在近似计算中的应用。 教学重点:求导的四则运算法则,参数方程确定的函数求导。 教学难点:隐函数求导,微分的应用。 教学方法:引导式教学法;案例分析教学法;讨论式教学法;习题讲解式。 |
使学生获得导数与微分的求解方法。 |
3 |
微分中值定理与导数的应用 |
理解并会用罗尔定理、拉格朗日中值定理;掌握用洛必达法则求各种未定式极限的方法;理解函数的极值概念,掌握用导数判断函数的单调性和求函数极值的方法,掌握函数最大值和最小值的求法及其简单应用;会用导数判断函数图形的凹凸性,会求函数图形的拐点,能求水平、铅直和斜渐近线,能描绘函数的图形。 教学重点:洛必达法则,导数的几何应用。 教学难点:微分中值定理的应用,用导数研究函数的形态。 教学方法:数研究函数的形态;讲授教学法;案例分析教学法;习题讲解式。 |
使学生获得微分中值定理及其应用的技巧和方法。 |
4 |
不定积分学 |
理解原函数和不定积分的概念;掌握不定积分的基本公式,掌握不定积分的性质;熟练掌握不定积分的换元积分法与分部积分法。 教学重点:基本积分表,不定积分的换元法和分部积分法。 教学难点:第二类换元法,有理函数的积分。 教学方法:讲授教学法;习题讲解式。 |
使学生获得不定积分的求解方法。 |
5 |
定积分 |
理解定积分的概念和定积分的几何意义,理解定积分中值定理;掌握定积分的七条性质;掌握定积分的换元积分法与分部积分法;理解变上限积分,会求变上限积分函数的导数,熟练掌握牛顿-莱布尼茨公式;了解广义积分的概念并会计算简单的广义积分。 教学重点:定积分的计算。 教学难点:变限积分、反常积分。 教学方法:讲授教学法;案例分析教学法 习题讲解式。 |
使学生获得定积分的求解方法。 |
6 |
定积分的应用 |
掌握定积分的元素法;掌握用定积分元素法计算一些几何量与物理量(平面图形面积、平面曲线弧长、旋转体体积、平行截面面积已知立体体积、变力做功、引力、压力等)。 教学重点:定积分的几何应用。 教学难点:定积分的元素法。 教学方法:引导式教学法;案例分析教学法。 |
使学生获得定积分应用的技巧和方法。 |
7 |
微分方程 |
了解微分方程及其解、通解、初始条件和特解等概念;掌握可分离变量的方程及一阶线性方程的解法;会解齐次方程,会用简单的变量代换解某些微分方程;会用降阶法解微分方程;理解线性微分方程解的性质及解的结构定理; 掌握二阶常系数齐次线性微分方程解法; 会求自由项为多项式、指数函数、正弦函数、余弦函数,以及它们的和与积的二阶常系数非齐次线性微分方程的特解和通解。 教学重点:可分离变量的微分方程,一阶线性微分方程,齐次方程,二阶常系数齐次线性微分方程。 教学难点:可降阶的高阶微分方程,高阶线性微分方程,二阶常系数非齐次线性微分方程。 教学方法:讲授教学法;习题讲解式。 |
使学生获得求解常微分方程的技巧和方法。 |
8 |
向量代数与空间解析几何 |
理解空间直角坐标系,理解向量的概念及其表示; 掌握向量运算(线性运算、数量积、向量积),了解两个向量垂直、平行条件;掌握单位向量、方向余弦、向量坐标表达式,以及用坐标表达式进行向量运算的方法;掌握平面方程和直线方程及其求法,会利用平面、直线的相互关系(平行、垂直、相交等)解决有关问题;理解曲面方程的概念,了解常用二次曲面的方程及其图形,会求以坐标轴为旋转轴的旋转曲面及母线平行于坐标轴的柱面方程;了解空间曲线的参数方程和一般方程;了解空间曲线在坐标平面上的投影,并会求其方程。 教学重点:向量的运算,平面和直线的方程求解。 教学难点:曲面与曲线方程。 教学方法:讲授教学法;习题讲解式。 |
使学生掌握向量的运算和空间直线、曲线、平面及曲面的方程。 |
9 |
多元函数微分法及其应用 |
理解多元函数的概念;了解二元函数的极限与连续性的概念,以及有界闭域上连续函数的性质;理解偏导数和全微分的概念,了解全微分存在的必要条件和充分条件,以及全微分在近似计算中的应用;掌握复合函数一阶、二阶偏导数的求法;会求隐函数的偏导数;理解多元函数极值和条件极值的概念,掌握多元函数极值存在的必要条件,了解二元函数极值存在的充分条件,会求二元函数的极值,会求简单多元函数的最大值和最小值并会解决一些简单的应用问题。 教学重点:偏导数,全微分的求解,复合函数。 教学难点:隐函数的求导,多元函数微分学的应用。 教学方法:讲授教学法;案例分析教学法;习题讲解式。 |
使学生获得多元函数微分学及其应用的技巧和方法。 |
10 |
重积分 |
理解二重积分的概念,了解重积分的性质,了解二重积分的中值定理;掌握二重积分(直角坐标、极坐标)的计算方法。 教学重点:二重积分的计算。 教学难点:二重积分的应用。 教学方法:讲授教学法;习题讲解式。 |
使学生获得重积分的求解方法。 |
11 |
无穷级数 |
理解常数项级数收敛、发散以及收敛级数的和的概念,掌握级数的基本性质及收敛的必要条件;掌握几何级数与p级数的收敛性;会用正项级数的比较审敛法和根值审敛法,掌握正项级数的比值审敛法;会用交错级数的莱布尼茨定理;了解无穷级数绝对收敛与条件收敛的概念,及之间的关系;了解函数项级数的收敛域及和函数的概念;掌握幂级数的收敛半径、收敛域的求法;了解幂级数在其收敛区间内的一些基本性质,会求一些幂级数在收敛区间内的和函数,并会由此求出某些数项级数的和;了解函数展开为泰勒级数的充分必要条件;掌握几个常用初等函数的麦克劳林展开式,会用它们将一些简单函数间接展开成幂级数。 教学重点:常数项级数审敛法的判定,幂级数的收敛性及幂级数求和。 教学难点:函数展开成泰勒级数。 教学方法:讲授教学法;习题讲解式。 |
使学生获得无穷级数敛散性的判定及其求和的技巧和方法。 |
五、各教学环节及学时分配
知识模块 |
教学内容 |
教学环节及学时 |
讲授课 |
习题课 |
讨论课 |
实验(实践) |
合计 |
第一章函数与极限 |
1.1 映射与函数 |
2 |
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2 |
1.2 数列的极限与性质 |
2 |
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2 |
1.3 函数的极限与性质 |
2 |
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2 |
1.4 无穷小与无穷大 |
2 |
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2 |
1.5 极限运算法则 |
2 |
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2 |
1.6 极限存在准则 两个重要极限 |
2 |
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2 |
第一章习题课(1) |
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2 |
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2 |
1.7 无穷小的比较 1.8 函数的连续性与间断点 |
2 |
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2 |
1.9 连续函数的运算与初等函数的连续性 |
2 |
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2 |
1.10闭区间上连续函数的性质 |
2 |
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2 |
第一章习题课(2) |
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2 |
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2 |
第二章导数与微分 |
2.1导数的概念 |
2 |
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2 |
2.2 函数的求导法则 |
2 |
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2 |
2.3高阶导数 |
2 |
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2 |
2.4隐函数及由参数方程所确定函数的导数 相关变化率 |
2 |
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2 |
2.5 函数的微分 |
2 |
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2 |
第二章习题课 |
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2 |
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2 |
第三章微分中值定理与导数的应用 |
3.1 罗尔定理 拉格朗日中值定理 |
2 |
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2 |
3.2 洛必达法则 |
3 |
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3 |
3.3泰勒公式(不证明) |
1 |
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1 |
3.4 函数的单调性与曲线的凹凸性 |
2 |
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2 |
3.5 函数的极值与最大值最小值 |
2 |
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2 |
3.6函数图形的描绘(介绍) |
2 |
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2 |
第三章习题课 |
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2 |
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2 |
第四章不定积分
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4.1 不定积分的概念与性质 |
2 |
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2 |
4.2 换元积分法 |
4 |
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4 |
4.3 分部积分法 |
2 |
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2 |
第四章习题课 |
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2 |
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2 |
第五章定积分
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5.1 定积分的概念与性质 |
2 |
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2 |
5.2微积分基本公式 |
2 |
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2 |
5.3 定积分的换元法与分部积分法 |
2 |
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2 |
5.4 反常积分 |
2 |
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2 |
第五章习题课 |
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2 |
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2 |
总复习 (上册) |
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2 |
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2 |
第六章定积分的应用 |
6.1 元素法;第二节几何应用(面积) |
2 |
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2 |
6.2 几何应用(体积、弧长) |
2 |
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2 |
第六章习题课 |
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2 |
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2 |
第七章微分方程 |
7.1基本概念; 7.2 分离变量法 |
2 |
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2 |
7.3齐次方程;7.4 一阶线性微分方程 |
2 |
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2 |
7.5 可降阶的高阶微分方程 |
2 |
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2 |
第七章习题课(一) |
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2 |
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2 |
7.6 高阶线性微分方程; |
2 |
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2 |
7.7常系数齐次线性微分方程 |
2 |
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2 |
7.8常系数非齐次线性微分方程 |
2 |
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2 |
第七章习题课(二) |
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2 |
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2 |
第八章空间解析几何与向量代数
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8.1 向量及其线性运算 |
2 |
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2 |
8.2数量积 向量积 |
2 |
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2 |
8.3平面及其方程 |
2 |
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2 |
第八章习题课(一) |
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2 |
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2 |
8.4空间直线及其方程 |
2 |
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2 |
8.5曲面及其方程 |
2 |
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2 |
8.6 空间曲线及其方程 |
2 |
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2 |
第八章习题课(二) |
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2 |
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2 |
第九章多元函数微分法及其应用
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9.1多元函数的基本概念 |
2 |
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2 |
9.2偏导数 |
2 |
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2 |
9.3全微分 |
2 |
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2 |
第九章习题课(一) |
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2 |
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2 |
9.4多元复合函数求导法则 |
2 |
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2 |
9.5隐函数的求导公式 |
2 |
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2 |
9.8多元函数的极值及其求法 |
2 |
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2 |
第九章习题课(二) |
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2 |
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2 |
第十章重积分 |
10.1二重积分的概念与性质 |
2 |
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2 |
10.2二重积分的计算法 |
4 |
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4 |
第十章习题课 |
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2 |
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2 |
第十二章无穷级数 |
12.1常数项级数的概念与性质 |
2 |
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2 |
12.1常数项级数的审敛法 |
2 |
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2 |
12.3幂级数 |
2 |
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2 |
12.4函数展开成幂级数 |
2 |
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2 |
第十二章习题课 |
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2 |
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2 |
总复习 (下册) |
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2 |
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2 |
合计 |
144 |
六、成绩考核及基本要求
考核 环节 |
建议分值 |
考核/评价细则 |
对应课程 目标 |
平时成绩 |
30% |
平时成绩包括出勤、作业和课堂表现。其中出勤占总成绩的10%,作业占总成绩的15%,课堂表现占总成绩的5%。 |
提高学生的思想道德素质,具有良好的职业道德、自我责任感,以及明确的人生观和价值观。 |
期末成绩 |
70% |
期末考试(闭卷)占总成绩的70%,课程总成绩按百分制记分,60分为及格。 |
全面检查学生对本学期所学知识的理解、掌握、运用及计算能力,提高数学水平。 |
七、教材与主要教学参考资源
(一)教材
《高等数学》(第七版),同济大学数学系主编,高等教育出版社,2014。
(二)主要教学参考资源
1.《高等数学典型应用实例与模型》,王宪杰,侯仁民,赵旭强编著,科学出版社,2005。
2.《高等数学》,陈庆华编著,高等教育出版社,1999。
3.《大学数学—微积分》,萧树铁等编著,高等教育出版社,2003。
4.《大学数学教程—微积分》,刘建亚编著,高等教育出版社,2003。
5.《高等数学》,张荫南、童裕孙等编著,高等教育出版社,2000。
制定者:安徽燕
审核者:赵斐
批准者:高谦
编写时间:2022/6/16