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高等数学中微分概念的说课

高等数学中微分概念的说课
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高等数学中微分概念的说课

摘要:说课是教学研究的一种形式,是提高教师教学能力和业务水平的有效途径之一。本文以微分概念为例,从教材教法、学情学法、教学程序、板书设计四个方面进行说课。

关键词:说课;微分概念;教学程序;导数

说课是指教师面对同行、专家或评委,在规定的时间内,针对具体课题,采取讲述为主的方式,系统地分析教材和学生等,并阐述自己的教学设想及理论依据。说课起源于河南省新乡市红旗区的教学实践,由于其高效、简便易行的特点,在全国得以广泛推广,成为一种新的教学研究和教学交流形式。说课是研究教师“教什么、怎样教、为什么这样教”,有利于提升教师的教学能力,同时有效提高教育教学的质量。依据说课类型、形式及目的不同,说课程序要求也不尽相同。本文就《高等数学》中微分概念一节,给出理科教学说课的一般程序,涉及教材教法、学情学法、教学程序、板书设计四个方面。

一、教材教法

1.教材分析《高等数学》是理工科类本科学生必修的一门重要的基础理论课,是学习后继数学课程及专业课的基础。通过本课程的学习,逐步培养学生的抽象概括能力、逻辑思维能力、空间想象能力和自学能力,还特别注意培养学生具有比较熟练的运算能力和综合运用所学知识去分析问题、解决问题的能力。《高等数学》主要

由微分学和积分学两部分组成,而微分学又是积分学的基础。“微分概念”是高等学校教材《高等数学》(同济大学第五版)第二章第五节的教学内容,包括微分定义、函数可微条件和微分的几何意义。微分是一元函数微分学的一个基本概念,与另外一个基本概念——导数有着密切的联系。导数的基础知识为学习微分概念提供了必要的准备,同时,微分也是由微分学顺利进入积分学的关键概念,因此微分概念有承上启下的作用,架起了微分学与积分学的桥梁,其地位不容忽视。依据本科教育的培养目标和学生未来发展的要求,确定本节课的教学目标为:(1)理解微分定义,掌握函数可微条件和微分公式,了解微分的几何意义并领会微分思想。(2)培养学生的逻辑思维能力和进行知识迁移的能力。(3)激发学生的学习热情,培养踏实、严谨的学习态度。本节课的教学重点是函数可微条件和微分公式,这是函数微分应用的基本要求。在教学过程中充分采用问题驱动法,通过类比和化归建立导数与微分之间的关系,从而把握重点。由于微分概念比较抽象,因此理解微分概念,领会微分思想是教学的难点,在教学中通过实例引入、多媒体演示、背景知识介绍等方式来突破难点。

2.教学方法。课堂教学要以学生为主体,面向全体学生,使其积极主动、全面发展。教师要严格按照学生的认知规律组织教学,适时引导和启发学生,促进学生积极思考。依据教材的知识结构,遵循概念教学的一般规律,即由具体到抽象(由实例引入概念)、由

特殊到一般(将实例的结果推广)、由感性到理性(从几何意义中获得思想方法)。

二、学情学法

1.学情分析。本节课的教学对象是计算机系学生,其特点是形象思维好,学习态度积极,愿意与老师配合。在知识内容掌握上,对导数概念有了深刻理解,同时具备熟练计算函数导数的能力。其学习障碍是对概念的理解存在一定困难,特别是对概念所蕴含的思想和方法短时间内无法真正掌握,仍然需要一个过程。

2.学法指导。依据学生的认知特点,首先在已有的知识基础上引入新知,其次通过类比、联想和转化,建立新旧知识间的联系,利用旧知掌握新知,最后检验学生应用新知情况,使学生进一步消化、理解和巩固新知,熟练技能,提高能力。

三、教学程序

1.创设情境、引入新课。给出一个具体实例:一块正方形金属薄片受到温度变化的影响,其边长x0有增量δx时,求其面积s的增量δs。利用初等数学的知识,学生通过计算很容易得出问题的答案:δs=2x0δx+(δx)2然后结合正方形图像对计算结果中的两项进行分析,从而得到正方形金属薄片面积增量δs的线性近似值2x0δx,且误差(δx)2较小。由此,引入本课的研究内容:求一元函数增量δy的近似值,要求近似值的计算简便且保持一定的精度。通过实例来引入课题,为概念学习创设情境,拉近数学与现实

的距离,加强学生的感性认识,提高学生的学习兴趣。

2.建构概念、揭示规律。把实例中的函数s=x2性质推广到一般函数y=f(x)上,从而给出数学模型,即微分的定义。定义较为抽象,为了深刻理解其含义,提出几个问题让学生思考并回答:(1)函数可微指的是什么?(2)什么是函数的微分?(3)函数的微分与函数增量有什么关系?(4)微分的作用是什么?通过解答问题,使学生全面了解微分的定义。之后进一步深入讨论:函数在满足什么条件时才可微?教师要适时提示学生,将导数与微分概念联系起来对比和分析:(1)若函数可微,那么函数是否可导?(2)若函数可导,那么函数是否可微?通过这两个问题的解答结果,从而得到函数可微的充分必要条件以及函数的微分公式。通过问题驱动,激发学生的求知欲,引导学生进行积极思考,逐步培养学生的逻辑思维,体会数学由具体到抽象、由特殊到一般的思想方法,同时引导学生进行知识迁移,建立新旧知识间的联系,从而完成从感性认识到理性思维的质的飞跃。

3.深化概念、提高认识。教师借助多媒体进行图形演示,引导学生观察出函数增量和函数微分的关系,从而获得微分的几何意义。在此基础上,教师对微分概念的思想方法及应用情况等相关背景作简单阐述,使学生的认识更加深入。利用直观图像可以启迪思维,让学生体会数形结合这一常用的数学方法。增加背景知识,能够让学生更深刻的理解微分概念,领会和把握其思想,认识到微分方法

的重要性。

4.自我尝试、运用概念。给出三个例题,由学生独立完成后,再由教师做点评。例题设置要由易到难,具有层次性,便于学生解题能力的提升。通过例题可以检测学生对知识的掌握情况,找到差距,更进一步巩固和深化新知,让学生知道数学重在应用,培养学生运用所学知识解决问题的能力,有利于学生养成良好的思考习惯。

5.归纳总结、分层作业。引导学生回顾本节课学到的概念、方法、定理和公式,锻炼学生的归纳概括能力,有利于学生理清思路,从整体上把握内容,抓住要点。布置的作业分巩固题、思考题和提高题三种类型,以适用不同层次学生的需要,从而分类推进,促进学生的共同发展,同时也要考虑到为学习下节课的内容做好铺垫。四、板书设计

简单明了、重点突出的板书便于学生复习和巩固,也可以帮助学生形成较为完整的知识结构。本节课的板书设计为:微分定义:线性近似。函数可微条件:可微?圳可导;微分公式:dy=f’(x)dx。微分几何意义:以直代曲。例题1、2、3(略)在本节课的教学中,贯穿全过程的指导思想是:遵循由感性到理性、由已知到未知、由具体到抽象、由特殊到一般的认识过程,秉承“从学生实际出发,一切为了学生的发展”的教学原则,不断启发学生深入思考,使新的知识内化成为他们自己的认知。同时,在新知的传授过程中不断培养学生分析问题和解决问题的能力,教学方法和手段力求体现

“教、学、做”合一的教学理念,力求“教有设计、学有方法、做有目标”。在教材内容的处理上,新增加微分概念的产生和应用的背景知识,可以有效加深概念的理解和思想内涵的把握,同时也是对新知识的有力拓展,为积分学的学习埋下伏笔。

参考文献:

[1]同济大学应用数学系.高等数学[m].北京:高等教育出版社,2002.

[2]戴汝潜.说课论[m].北京:北京科技出版社,1996.

[3]石晓英等.说课论[m].北京:北京科技出版社,1996.

[4]刘大春,张天虎,李万富.教师如何说好课[m].天津:天津教育出版社,2009.

(完整版)高等数学微分方程试题

第十二章 微分方程 §12-1 微分方程的基本概念 一、判断题 1.y=ce x 2(c 的任意常数)是y '=2x 的特解。 ( ) 2.y=(y '')3是二阶微分方程。 ( ) 3.微分方程的通解包含了所有特解。 ( ) 4.若微分方程的解中含有任意常数,则这个解称为通解。 ( ) 5.微分方程的通解中任意常数的个数等于微分方程的阶数。 ( ) 二、填空题 1. 微分方程.(7x-6y)dx+dy=0的阶数是 。 2. 函数y=3sinx-4cosx 微分方程的解。 3. 积分曲线y=(c 1+c 2x)e x 2中满足y x=0=0, y ' x=0=1的曲线是 。 三、选择题 1.下列方程中 是常微分方程 (A )、x 2+y 2=a 2 (B)、 y+0)(arctan =x e dx d (C)、22x a ??+22y a ??=0 (D ) 、y ''=x 2+y 2 2.下列方程中 是二阶微分方程 (A )(y '')+x 2y '+x 2=0 (B) (y ') 2+3x 2y=x 3 (C) y '''+3y ''+y=0 (D)y '-y 2=sinx 3.微分方程2 2dx y d +w 2 y=0的通解是 其中c.c 1.c 2均为任意常数 (A )y=ccoswx (B)y=c sinwx (C)y=c 1coswx+c 2sinwx (D)y=c coswx+c sinwx 4. C 是任意常数,则微分方程y '=3 23y 的一个特解是 (A )y-=(x+2)3 (B)y=x 3+1 (C) y=(x+c)3 (D)y=c(x+1)3 四、试求以下述函数为通解的微分方程。 1.2 2 C Cx y +=(其中C 为任意常数) 2.x x e C e C y 3221+=(其中21,C C 为任意常数) 五、质量为m 的物体自液面上方高为h 处由静止开始自由落下,已知物体在液体中受的阻力与运动的速度成正比。用微分方程表示物体,在液体中运动速度与时间的关系并写出初始条件。

(整理)高等数学基本公式概念和方法

高等数学基本公式、概念和方法 一.函数 1.函数定义域由以下几点确定 (1)0)(;) (1 ≠= x f x f y (2)0)(;)(2≥=x f x f y n (其中n 为正整数) (3)0)(:)(log >=x f x f y a 。 (4)1 )(1);(arccos 1)(1);(arcsin ≤≤-=≤≤-=x f x f y x f x f y (5)函数代数和的定义域,取其定义域的交集. (6)对具有实际意义的函数,定义域由问题特点而定. 2.判断函数的奇偶性,依据以下两点确定,否则函数为非奇非偶的. (1) 若)(),()(x f x f x f =-是偶函数,若)(),()(x f x f x f -=-是奇函数. (2) 若)(x f y =的图象关于y 轴对称,则函数是偶函数.如x y x y cos ..2 ==等。 若)(x f y =的图象关于坐标原点对称,则函数是奇函数.如x y x y x y sin (3) === 3. 将函数分解成几个简单函数的合成. 由六类基本初等函数的形式,对要分解的函数,由外层到内层,分别设出关系.函数与常数的四则运算,不必另设一层关系. 二.极限与连续 1.主要概念和计算方法: (1).A x f x f A x f x x x x x x ==?=+-→→→)(lim )(lim )(lim 0 (2).若0)(lim 0 =→x f x x (极限过程不限),则当0x x →时)(x f 为无穷小量。 (3).若)()(lim 00 x f x f x x =→,则函数在0x 处是连续的。 即(1)函数值存在、(2)极限存在、(3)极限值和函数值相等。 若上述三条至少一条不满足,则0x 是函数的间段点。 (4).间断点的分类:设0x 是函数的间断点 若左、右极限均存在,则0x 称为第一类间断点。 若左、右极限至少有一个是无穷大,则0x 称为第二类间断点。 (5).重要公式:条件0)(lim =x ?(极限过程不限)

高等数学基本知识点大全

高等数学基本知识点

一、函数与极限 1、集合的概念 ⑴、全体非负整数组成的集合叫做非负整数集(或自然数集)。记作N ⑵、所有正整数组成的集合叫做正整数集。记作N+或N+。 ⑶、全体整数组成的集合叫做整数集。记作Z。 ⑷、全体有理数组成的集合叫做有理数集。记作Q。 ⑸、全体实数组成的集合叫做实数集。记作R。 ⑶、邻域:设α与δ是两个实数,且δ>0.满足不等式│x-α│<δ的实数x的全体称为点α的δ邻域,点α称为此邻域的中心,δ称为此邻域的半径。 2、函数 ⑴、函数的定义:如果当变量x在其变化范围内任意取定一个数值时,量y按照一定的法则f总有确定的数值与它对应,则称y是x的函数。变量x的变化范围叫做这个函数的定义域。通常x叫做自变量,y 叫做函数值(或因变量),变量y的变化范围叫做这个函数的值域。注:为了表明y是x的函数,我们用记号y=f(x)、y=F(x)等等来表示。这里的字母"f"、"F"表示y与x之间的对应法则即函数关系,它们是可以任意采用不同的字母来表示的。如果自变量在定义域内任取一个确定的值时,函数只有一个确定的值和它对应,这种函数叫做单值函数,否则叫做多值函数。这里我们只讨论单值函数。 ⑵、函数相等 由函数的定义可知,一个函数的构成要素为:定义域、对应关系和值域。由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,我们就称两个函数相等。 ⑶、域函数的表示方法 a):解析法:用数学式子表示自变量和因变量之间的对应关系的方法即是解析法。例:直角坐标系中,半径为r、圆心在原点的圆的方程是:x2+y2=r2 b):表格法:将一系列的自变量值与对应的函数值列成表来表示函数关系的方法即是表格法。例:在实际应用中,我们经常会用到的平方表,三角函数表等都是用表格法表示的函数。 c):图示法:用坐标平面上曲线来表示函数的方法即是图示法。一般用横坐标表示自变量,纵坐标表示因变量。例:直角坐标系中,半径为r、圆心在原点的圆用图示法表示为: 3、函数的简单性态 ⑴、函数的有界性:如果对属于某一区间I的所有x值总有│f(x)│≤M成立,其中M是一个与x无关的常数,那么我们就称f(x)在区间I有界,否则便称无界。 注:一个函数,如果在其整个定义域内有界,则称为有界函数 例题:函数cosx在(-∞,+∞)内是有界的. ⑵、函数的单调性:如果函数在区间(a,b)内随着x增大而增大,即:对于(a,b)内任意两点x1

微积分知识点归纳

知识点归纳 1. 求极限 2.1函数极限的性质P35 唯一性、局部有界性、保号性 P34 A x f x x =→)(lim 0 的充分必要条件是 :A x f x f x f x f x x x x == +==-+-→→)()0()()0(lim lim 0 000 2.2 利用无穷小的性质P37: 定理1有限个无穷小的代数和仍是无穷小。 0)sin 2(30 lim =+→x x x 定理2有界函数与无穷小的乘积是无穷小。 0)1 sin (20 lim =→x x x 定理3无穷大的倒数是无穷小。反之,无穷小的倒数是无穷大。 例如:lim ∞→x 12132335-++-x x x x ∞= , lim ∞→x 131 23523+--+x x x x 0= 2.3利用极限运算法则P41 2.4利用复合函数的极限运算法则P45 2.4利用极限存在准则与两个重要极限P47 夹逼准则与单调有界准则,

lim 0→x x x tan 1=,lim 0→x x x arctan 1=,lim 0→x x x arcsin 1=, lim )(∞→x ?)())(11(x x ??+e =,lim 0 )(→x ?) (1 ))(1(x x ??+e = 2.6利用等价无穷小P55 当0→x 时, x x ~sin ,x x ~tan , x x ~arcsin ,x x ~arctan ,x x ~)1ln(+, x e x ~,221 ~cos 1x x -,x x αα++1~)1(,≠α0 为常数 2.7利用连续函数的算术运算性质及初等函数的连续性P64 如何求幂指函数)()(x v x u 的极限?P66 )(ln )()()(x u x v x v e x u =,)(ln )()(lim )(lim x u x v x v a x a x e x u →=→ 2.8洛必达法则P120 lim a x →)() (x g x f )() (lim x g x f a x ''=→ 基本未定式:00,∞∞ , 其它未定式 ∞?0,∞-∞,00,∞1,0∞(后三个皆为幂指函数) 2. 求导数的方法 2.1导数的定义P77: lim 00|)(→?==='='x x x dx dy x f y x x f x x f x y x ?-?+ =??→?) ()(000lim h x f h x f h ) ()(000lim -+=→

大学全册高等数学知识点(全)

大学高等数学知识点整理 公式,用法合集 极限与连续 一. 数列函数: 1. 类型: (1)数列: *()n a f n =; *1()n n a f a += (2)初等函数: (3)分段函数: *0102()(),()x x f x F x x x f x ≤?=?>?; *0 ()(), x x f x F x x x a ≠?=?=?;* (4)复合(含f )函数: (),()y f u u x ?== (5)隐式(方程): (,)0F x y = (6)参式(数一,二): () ()x x t y y t =??=? (7)变限积分函数: ()(,)x a F x f x t dt = ? (8)级数和函数(数一,三): 0 (),n n n S x a x x ∞ ==∈Ω∑ 2. 特征(几何): (1)单调性与有界性(判别); (()f x 单调000,()(()())x x x f x f x ??--定号) (2)奇偶性与周期性(应用). 3. 反函数与直接函数: 1 1()()()y f x x f y y f x --=?=?= 二. 极限性质: 1. 类型: *lim n n a →∞; *lim ()x f x →∞ (含x →±∞); *0 lim ()x x f x →(含0x x ± →) 2. 无穷小与无穷大(注: 无穷量): 3. 未定型: 000,,1,,0,0,0∞ ∞∞-∞?∞∞∞ 4. 性质: *有界性, *保号性, *归并性 三. 常用结论: 11n n →, 1(0)1n a a >→, 1()max(,,)n n n n a b c a b c ++→, ()00! n a a n >→

考研高等数学知识点总结

高等数学知识点总结 导数公式: 基本积分表: 三角函数的有理式积分: 222 2 12211cos 12sin u du dx x tg u u u x u u x +==+-=+= , , ,  a x x a a a ctgx x x tgx x x x ctgx x tgx a x x ln 1)(log ln )(csc )(csc sec )(sec csc )(sec )(2 2 = '='?-='?='-='='2 2 22 11)(11)(11)(arccos 11)(arcsin x arcctgx x arctgx x x x x +- ='+= '--='-='? ?????????+±+ =±+=+=+= +-=?+=?+-== +==C a x x a x dx C shx chxdx C chx shxdx C a a dx a C x ctgxdx x C x dx tgx x C ctgx xdx x dx C tgx xdx x dx x x )ln(ln csc csc sec sec csc sin sec cos 2 2 2 2 2 2 2 2 C a x x a dx C x a x a a x a dx C a x a x a a x dx C a x arctg a x a dx C ctgx x xdx C tgx x xdx C x ctgxdx C x tgxdx +=-+-+= -++-=-+=++-=++=+=+-=? ???????arcsin ln 21ln 21 1csc ln csc sec ln sec sin ln cos ln 2 2 2 22 22 2 ? ????++ -= -+-+--=-+++++=+-= == -C a x a x a x dx x a C a x x a a x x dx a x C a x x a a x x dx a x I n n xdx xdx I n n n n arcsin 2 2 ln 2 2)ln(2 21cos sin 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0π π

高数重要知识点汇总

高等数学上册重要知识点 第一章 函数与极限 一. 函数的概念 1 两个无穷小的比较 设0)(lim ,0)(lim ==x g x f 且l x g x f =) () (lim (1)l = 0,称f (x )是比g (x )高阶的无穷小,记以f (x) = 0[)(x g ],称g(x) 是比f(x)低阶的无穷小。 (2)l ≠ 0,称f (x )与g (x )是同阶无穷小。 (3)l = 1,称f (x )与g (x )是等价无穷小,记以f (x ) ~ g (x ) 2 常见的等价无穷小 当x →0时 sin x ~ x ,tan x ~ x ,x arcsin ~ x ,x arccos ~ x 1? cos x ~ 2/2^x , x e ?1 ~ x ,)1ln(x + ~ x ,1)1(-+αx ~ x α 二 求极限的方法 1.两个准则 准则1.单调有界数列极限一定存在 准则2.(夹逼定理)设g (x ) ≤ f (x ) ≤ h (x ) 放缩求极限 若A x h A x g ==)(lim ,)(lim ,则A x f =)(lim 2.两个重要公式 公式11sin lim 0=→x x x 公式2e x x x =+→/10 )1(lim 3.用无穷小重要性质和等价无穷小代换 4.★用泰勒公式 当x 0→时,有以下公式,可当做等价无穷小更深层次 ) ()! 12()1(...!5!3sin ) (! ...!3!2112125332++++-+++-=++++++=n n n n n x x o n x x x x x x o n x x x x e )(! 2)1(...!4!21cos 2242n n n x o n x x x x +-+++-=

高等数学知识点总结

高等数学(下)知识点 主要公式总结 第八章 空间解析几何与向量代数 1、 二次曲面 1) 椭圆锥面:2 2 222z b y a x =+ 2) 椭球面:122 222 2=++c z b y a x 旋转椭球面:1222222=++c z a y a x 3) 单叶双曲面:122 222 2=-+c z b y a x 双叶双曲面:1222222=--c z b y a x 4) 椭圆抛物面:z b y a x =+2222 双曲抛物面(马鞍面):z b y a x =-22 22 5) 椭圆柱面:1222 2=+b y a x 双曲柱面:122 22=-b y a x 6) 抛物柱面: ay x =2 (二) 平面及其方程 1、 点法式方程: 0)()()(000=-+-+-z z C y y B x x A 法向量:),,(C B A n =ρ ,过点),,(000z y x 2、 一般式方程: 0=+++D Cz By Ax 截距式方程: 1=++c z b y a x 3、 两平面的夹角:),,(1111C B A n =ρ,),,(2222C B A n =ρ, ?∏⊥∏21 0212121=++C C B B A A ;?∏∏21// 2 1 2121C C B B A A == 4、 点 ),,(0000z y x P 到平面0=+++D Cz By Ax 的距离: (三) 空间直线及其方程 1、 一般式方程:?????=+++=+++0 022221111D z C y B x A D z C y B x A 2、 对称式(点向式)方程: p z z n y y m x x 0 00-=-=-

高等数学常用概念及公式

高等数学常用概念及公式 ● 极限的概念 当x 无限增大(x →∞)或x 无限的趋近于x 0(x →x 0)时,函数f(x)无限的趋近于常数A ,则称函数f(x)当x →∞或x →x 0时,以常数A 为极限,记作: lim ∞ →x f(x)=A 或 lim 0 x x →f(x)=A ● 导数的概念 设函数y=f(x)在点x 0某邻域内有定义,对自变量的增量Δx =x- x 0,函数有增量Δy=f(x)-f(x 0),如果增量比 x y ??当Δx →0时有极限,则称函数f(x)在点x 0可导,并把该极限值叫函数y=f(x)在点x 0的导数,记为f ’(x 0),即 f ’(x0)=lim →?x x y ??=lim 0x x →0 0)()(x x x f x f -- 也可以记为y ’=|x=x0,dx dy |x=x0或dx x df ) (|x=x0 ● 函数的微分概念 设函数y=f (x )在某区间内有定义,x 及x+Δx 都在此区间内,如果函数的增量 Δy=f (x+Δx )-f(x)可表示成 Δy=A Δx+αΔx 其中A 是常数或只是x 的函数,而与Δx 无关,α当Δx →0时是无穷小量( 即αΔx 这一项是个比Δx 更高阶的无穷小),那么称函数y=f (x )在点x 可微,而A Δx 叫函数y=f (x )在点x 的微分。记作dy ,即: dy=A Δx=f ’(x)dx

● 不定积分的概念 原函数:设f(x)是定义在某个区间上的已知函数,如果存在一个函数F(x),对于该区间上每一点都满足 F ’(x)= f(x) 或 d F(x)= f(x)dx 则称函数F(x)是已知函数f(x)在该区间上的一个原函数。 不定积分:设F(x)是函数f(x)的任意一个原函数,则所有原函数F(x)+c (c 为任意常数)叫做函数f(x)的不定积分,记作 ?dx x f )( 求已知函数的原函数的方法,叫不定积分法,简称积分法。 其中“?”是不定积分的记号;f(x)称为被积函数;f(x)dx 称为被积表达式;x 称为积分变量;c 为任意实数,称为积分常数。 ● 定积分的概念 设函数f(x)在闭区间[a ,b]上连续,用分点 a=x 0

高等数学基础知识点归纳

第一讲函数,极限,连续性 1、集合的概念 一般地我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫集合(简称集)。集合具有确定性(给 定集合的元素必须是确定的)和互异性(给定集合中的元素是互不相同的)。比如“身材较高的人”不能构成集合,因为它的元素不是确定的。 ⑴、全体非负整数组成的集合叫做非负整数集(或自然数集)。记作N ⑵、所有正整数组成的集合叫做正整数集,记作N+。 ⑶、全体整数组成的集合叫做整数集,记作Z。 ⑷、全体有理数组成的集合叫做有理数集,记作Q。 ⑸、全体实数组成的集合叫做实数集,记作R。 集合的表示方法 ⑴、列举法:把集合的元素一一列举出来,并用“{}”括起来表示集合 ⑵、描述法:用集合所有元素的共同特征来表示集合 集合间的基本关系 ⑴、子集:一般地,对于两个集合A、B,如果集合A 中的任意一个元素都是集合B 的元素,我们就 说A、B 有包含关系,称集合A 为集合B 的子集,记作A ?B。 ⑵、相等:如何集合A 是集合B 的子集,且集合B 是集合A 的子集,此时集合A 中的元素与集合B 中 的元素完全一样,因此集合A 与集合B 相等,记作A=B。 ⑶、真子集:如何集合A 是集合B 的子集,但存在一个元素属于B 但不属于A,我们称集合A 是集合 B 的真子集,记作A 。 ⑷、空集:我们把不含任何元素的集合叫做空集。记作,并规定,空集是任何集合的子集。 ⑸、由上述集合之间的基本关系,可以得到下面的结论: ①、任何一个集合是它本身的子集。 ②、对于集合A、B、C,如果A 是B 的子集,B 是C 的子集,则A 是C 的子集。 ③、我们可以把相等的集合叫做“等集”,这样的话子集包括“真子集”和“等集”。 集合的基本运算 ⑴、并集:一般地,由所有属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合称为A 与B 的并集。记作A ∪B。(在求并集时,它们的公共元素在并集中只能出现一次。) 即A∪B={x|x∈A,或x∈B}。 ⑵、交集:一般地,由所有属于集合A 且属于集合B 的元素组成的集合称为A 与B 的交集。记作A ∩B。 即A∩B={x|x∈A,且x∈B}。 ⑶、全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集。 通常记作U。

高等数学同济第七版上册知识点总结归纳

高等数学(同济第七版)上册-知识点总结 第一章 函数与极限 一. 函数的概念 1.两个无穷小的比较 设0)(lim ,0)(lim ==x g x f 且l x g x f =) () (lim (1)l = 0,称f (x)是比g(x)高阶的无穷小,记以f (x) = 0[)(x g ],称g(x)是比f(x)低阶的无穷小。 (2)l ≠ 0,称f (x)与g(x)是同阶无穷小。 (3)l = 1,称f (x)与g(x)是等价无穷小,记以f (x) ~ g(x) 2.常见的等价无穷小 当x →0时 sin x ~ x ,tan x ~ x ,x arcsin ~ x ,x arccos ~ x , 1? cos x ~ 2/2^x , x e ?1 ~ x ,)1ln(x + ~ x ,1)1(-+αx ~ x α 二.求极限的方法

1.两个准则 准则 1. 单调有界数列极限一定存在 准则 2.(夹逼定理)设g (x ) ≤ f (x ) ≤ h (x ) 若A x h A x g ==)(lim ,)(lim ,则A x f =)(lim 2.两个重要公式 公式11sin lim 0=→x x x 公式2e x x x =+→/10 )1(lim 3.用无穷小重要性质和等价无穷小代换 4.用泰勒公式 当x 0→时,有以下公式,可当做等价无穷小更深层次 ) ()! 12()1(...!5!3sin ) (! ...!3!2112125332++++-+++-=++++++=n n n n n x x o n x x x x x x o n x x x x e )(!2)1(...!4!21cos 2242n n n x o n x x x x +-+++-= )()1(...32)1ln(132n n n x o n x x x x x +-++-=++ )(! )) 1()...(1(...! 2) 1(1)1(2n n x o x n n x x x +---+ +-+ +=+ααααααα )(1 2)1(...53arctan 1212153+++++-+-+-=n n n x o n x x x x x

高等数学思想方法

高等数学思想方法 第一章函数与极限 主要的思想方法: (1)函数的思想 高等数学的核心内容是微积分,而函数是微积分的主要研究对象。我们在运用微积分解决实际问题时,首先就要从实际问题中抽象出变量与变量之间的函数关系,这是一个通过现象抽象出本质特征的思维过程,体现的是科学的抽象是数学的一个思维方法和主要特征。 (2)极限的思想 极限的思想方法是微积分的基础。极限是变量在无限变化过程中的变化趋势,是一个确定的数值。把一些实际问题的确定结果视为一系列的无限近似数值的变化趋势,即函数或者数列的极限,这是一种重要的数学思想方法。 第二章导数与微分 主要的思想方法: (1)微分的思想 微分表示自变量有微小变化时函数的近似变化,一般地,求导的过程就称为微分;导数则反映函数相对于自变量的瞬时变化率。从导数与微分的概念中可看出,在局部的“以直代曲”的微分思想得到了充分的体现,而这也是微积分的一个基本思想。 (2)数形结合的思想 书本中在引入导数与微分概念时,也讨论了它们的几何意义,这显然更好地帮助我们理解这两个概念。通过几何图形来直观地理解概念以及定理的证明等等内容是高等数学中常用的方法,这是抽象思维与现象思维有机结合的典型体现。 (3)极限的思想 不难发现导数概念的引入与定义深刻地体现了极限的思想。 (4)逻辑思维方法 在本章中,归纳法(从特殊到一般),分类(整合)法等逻辑思维方法都得到了充分的体现,理解与掌握此类思维方法有助于良好的理性思维的形成。 第三章中值定理与导数的应用 主要的思想方法: 导数本质上是一种刻画函数在某一点处变化率的数学模型,它实质上反映了函数在该点处的局部变化性态;而中值定理则是联系函数局部性质与整体性质的“桥梁”,利用中值定理我们就能够从函数的局部性质推断函数的整体性质,具体表现为在理论和实际问题中可利用中值定理把握函数在某区间内一点处的导数与函数在该区间整体性质的关系。

高等数学高数知识点总结

高数重点总结 1、基本初等函数:反函数(y=arctanx),对数函数(y=lnx),幂函数(y=x),指数函数(x a y =),三角函数(y=sinx),常数函数(y=c) 2、分段函数不是初等函数。 3、无穷小:高阶+低阶=低阶 例如:1lim lim 020==+→→x x x x x x x 4、两个重要极限:()e x e x x x x x x x x =?? ? ??+=+=∞ →→→11lim 1lim )2(1 sin lim )1(1 0 经验公式:当∞→→→)(,0)(,0x g x f x x ,[] ) ()(lim ) (0 )(1lim x g x f x g x x x x e x f →=+→ 例如:()33lim 10 031lim -?? ? ??-→==-→e e x x x x x x 5、可导必定连续,连续未必可导。例如:||x y =连续但不可导。 6、导数的定义:()00 00 ') ()(lim ) (') ()(lim x f x x x f x f x f x x f x x f x x x =--=?-?+→→? 7、复合函数求导: [][])(')(')(x g x g f dx x g df ?= 例如:x x x x x x x y x x y ++=++ = +=2412221 1', 8、隐函数求导:(1)直接求导法;(2)方程两边同时微分,再求出dy/dx 例如:y x dx dy ydy xdx y x y yy x y x - =?+-=?=+=+22,),2('0'22,),1(1 22左右两边同时微分法左右两边同时求导 解:法 9、由参数方程所确定的函数求导:若?? ?==) ()(t h x t g y ,则)(')('//t h t g dt dx dt dy dx dy ==,其二阶导数:()[] ) (')('/)('/)/(/22 t h dt t h t g d dt dx dt dx dy d dx dx dy d dx y d === 10、微分的近似计算:)(')()(000x f x x f x x f ??=-?+ 例如:计算 ?31sin

高等数学知识点归纳知识讲解

第一讲: 极限与连续 一. 数列函数: 1. 类型: (1)数列: *()n a f n =; *1()n n a f a += (2)初等函数: (3)分段函数: *0102()(),()x x f x F x x x f x ≤?=? >?; *0 ()(), x x f x F x x x a ≠?=?=?;* (4)复合(含f )函数: (),()y f u u x ?== (5)隐式(方程): (,)0F x y = (6)参式(数一,二): () () x x t y y t =?? =? (7)变限积分函数: ()(,)x a F x f x t dt = ? (8)级数和函数(数一,三): 0 (),n n n S x a x x ∞ ==∈Ω∑ 2. 特征(几何): (1)单调性与有界性(判别); (()f x 单调000,()(()())x x x f x f x ??--定号) (2)奇偶性与周期性(应用). 3. 反函数与直接函数: 1 1()()()y f x x f y y f x --=?=?= 二. 极限性质: 1. 类型: *lim n n a →∞; *lim ()x f x →∞ (含x →±∞); *0 lim ()x x f x →(含0x x ± →) 2. 无穷小与无穷大(注: 无穷量): 3. 未定型: 000,,1,,0,0,0∞ ∞∞-∞?∞∞∞ 4. 性质: *有界性, *保号性, *归并性 三. 常用结论: 11n n →, 1(0)1n a a >→, 1()max(,,)n n n n a b c a b c ++→, ()00! n a a n >→ 1(0)x x →→∞, 0lim 1x x x +→=, lim 0n x x x e →+∞=, ln lim 0n x x x →+∞=, 0 lim ln 0n x x x + →=, 0, x x e x →-∞ ?→?+∞→+∞ ?

最新高等数学知识点(重点)

高等数学知识点总结 空间解析几何与向量代数 一、重点与难点 1、重点 ①向量的基本概念、向量的线性运算、向量的模、方向角; ②数量积(是个数)、向量积(是个向量);(填空选择题中考察) ③几种常见的旋转曲面、柱面、二次曲面;(重积分求体积时画图需要) ④平面的几种方程的表示方法(点法式、一般式方程、三点式方程、截距式方程),两平面的夹角;(一般必考) ⑤空间直线的几种表示方法(参数方程、对称式方程、一般方程、两点式方程), 两直线的夹角、直线与平面的夹角;(一般必考) 空间解析几何和向量代数: 。 代表平行六面体的体积为锐角时, 向量的混合积:例:线速度:两向量之间的夹角:是一个数量轴的夹角。 与是向量在轴上的投影:点的距离:空间ααθθθ??,cos )(][..sin ,cos ,,cos Pr Pr )(Pr ,cos Pr )()()(22 2 2 2 2 2 212121*********c b a c c c b b b a a a c b a c b a r w v b a c b b b a a a k j i b a c b b b a a a b a b a b a b a b a b a b a b a a j a j a a j u AB j z z y y x x M M d z y x z y x z y x z y x z y x z y x z y x z z y y x x z z y y x x u u ??==??=?=?==?=++?++++=++=?=?+=+=-+-+-==

(马鞍面)双叶双曲面:单叶双曲面:、双曲面: 同号) (、抛物面:、椭球面:二次曲面: 参数方程:其中空间直线的方程:面的距离:平面外任意一点到该平、截距世方程:、一般方程:,其中、点法式:平面的方程: 1 1 3,,2221 1};,,{,1 302),,(},,,{0)()()(122 222222 22222 222 22220000002 220000000000=+-=-+=+=++??? ??+=+=+===-=-=-+++++= =++=+++==-+-+-c z b y a x c z b y a x q p z q y p x c z b y a x pt z z nt y y mt x x p n m s t p z z n y y m x x C B A D Cz By Ax d c z b y a x D Cz By Ax z y x M C B A n z z C y y B x x A 多元函数微分法及应用 z y z x y x y x y x y x F F y z F F x z z y x F dx dy F F y F F x dx y d F F dx dy y x F dy y v dx x v dv dy y u dx x u du y x v v y x u u x v v z x u u z x z y x v y x u f z t v v z t u u z dt dz t v t u f z y y x f x y x f dz z dz z u dy y u dx x u du dy y z dx x z dz - =??-=??=? -?? -??=-==??+??=??+??===??? ??+?????=??=?????+?????==?+?=≈???+??+??=??+??= , , 隐函数+, , 隐函数隐函数的求导公式:   时, ,当 : 多元复合函数的求导法全微分的近似计算: 全微分:0),,()()(0),(),(),()],(),,([)](),([),(),(22

高等数学导数、微分、不定积分公式

一、基本导数公式: ()()()()()()()()()()()()( )( )()' '1 ' ' ' ' ' ' '2 ' 2 ' ' '' ' 2 1.2.3.ln 4.1 5.log ln 1 6.ln 7.sin cos 8.cos sin 9.tan sec 10.cot csc 11.sec sec tan 12.csc csc cot 1 13.arcsin 114.arccos 115.arctan 11n n x x x x a kx k x nx a a a e e x x a x x x x x x x x x x x x x x x x x x x -===== = ==-==-==-= =- = +()' 2 16.a cot 1rc x =- + 二、基本微分公式: ()()()()()()()()()()()()( )()12 21.2.3.ln 4.1 5.ln 1 6.log ln 7.sin cos 8.cos sin 9.tan sec 10.cot csc 11.sec sec tan 12.csc csc cot 1 13.arcsin 14.arccos n n x x x x a d kx k d x nx dx d a a adx d e e dx d x dx x d x dx x a d x xdx d x xdx d x xdx d x xdx d x x xdx d x x xdx d x dx d x -========-==-==-= ()()2 2 1 1 15.arctan 11 16.cot 1dx d x dx x d arc x dx x =-=+=-+

高等数学基本概念整理

命题人或命题小组负责人签名: 系(部)主任签名: 分院领导签名: ………………………………………………………………密封线…………………………………………………………… §1.1 函数 一、有关四种性质(奇偶性、单调性、周期性、有界性) 1. 0 () (0)()2() ()a a a f x a f x dx f x dx f x ->?? =???? ?当为奇函数当为偶函数 口诀(1):奇偶函数常遇到;对称性质不可忘。 2. 在(a,b )内,若()0f x '>,则()f x 单调增加 若()0f x '<,则()f x 单调减少 口诀(2):单调增加与减少;先算导数正与负 例1 求1 521[()ln(1)].x x I x x e e x x dx --= +-++? 解 1()x x f x e e -=-是奇函数,∵2 112()(),()ln(1)x x f x e e f x f x x x --=-=-=++是奇函数, ∵ 222 22 (1)()ln(1)ln 1 x x f x x x x x +--=-+ -=++ 22ln1ln(1)()x x f x =-++=- 因此2 ()ln(1)x x x e e x x --++是奇函数。 于是1 1 6 61 2027 I x dx x dx -= +== ? ?。 例2 设()()F x f x '=,则下列结论正确的是 (A)若()f x 为奇函数,则()F x 为偶函数。 (B)若()f x 为偶函数,则()F x 为奇函数。 (C)若()f x 为周期函数,则()F x 为周期函数。 (D)若()f x 为单调函数,则()F x 为单调函数。 解 (B)不成立,反例32 (),()13 x f x x F x ==+ (C)不成立,反例()cos 1,()sin f x x F x x x =+=+ (D)不成立,反例2 ()2,()(,)f x x F x x ==-∞+∞在内 (A)成立。 证明 0 ()(0)(),x F x F f t d t f =+ ? 为奇函数, 00 ()(0)()(0)()() (0)()() x x x F x F f t dt F f u d u F f u du F x --=+=+--=+=? ?? 所以,()F x 为偶函数。 例3 设()f x ,()g x 是恒大于零的可导函数,且()()()()0f x g x f x g x ''-<,则当a x b <<时,下列结论成立的是 (A)()()()()f x g b f b g x > (B)()()()()f x g a f a g x > (C)()()()()f x g x f b g b > (D)()()()()f x g x f a g a > 解 ∵2()1[()()()()]0()()f x f x g x f x g x g x g x '??''=-,故(A)成立。 二、有关复合函数 1. 已知()f x ,()g x 求[()]f g x 2. 已知[()]f g x 和()g x ,求()f x 例1、已知12() ()() f x x a f x f x x a ≤?=?>?和12 () ()() g x x b g x g x x b ≤?=?>? 求[()]f g x 解:11112221122 2[()] ()[()] ()[()][()] ()[()] () f g x x b g x a f g x x b g x a f g x f g x x b g x a f g x x b g x a ≤≤?? >≤?=? ≤>??>>?当,当,当,当,

高等数学基本知识大全

高等数学

一、函数与极限 1、集合的概念 一般地我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫集合(简称集)。集合具有确定性(给定集合的元素必须是确定的)和互异性(给定集合中的元素是互不相同的)。比如“身材较高的人”不能构成集合,因为它的元素不是确定的。 我们通常用大字拉丁字母A、B、C、……表示集合,用小写拉丁字母a、b、c……表示集合中的元素。如果a是集合A中的元素,就说a属于A,记作:a∈A,否则就说a不属于A,记作:a A。 ⑴、全体非负整数组成的集合叫做非负整数集(或自然数集)。记作N ⑵、所有正整数组成的集合叫做正整数集。记作N+或N+。 ⑶、全体整数组成的集合叫做整数集。记作Z。 ⑷、全体有理数组成的集合叫做有理数集。记作Q。 ⑸、全体实数组成的集合叫做实数集。记作R。 集合的表示方法 ⑴、列举法:把集合的元素一一列举出来,并用“{}”括起来表示集合 ⑵、描述法:用集合所有元素的共同特征来表示集合。 集合间的基本关系 ⑴、子集:一般地,对于两个集合A、B,如果集合A中的任意一个元素都是集合B的元素,我们就说A、B有包含关系,称集合A为集合B的子集,记作A B(或B A)。。 ⑵相等:如何集合A是集合B的子集,且集合B是集合A的子集,此时集合A中的元素与集合B中的元素完全一样,因此集合A与集合B相等,记作A=B。 ⑶、真子集:如何集合A是集合B的子集,但存在一个元素属于B但不属于A,我们称集合A是集合B的真子集。 ⑷、空集:我们把不含任何元素的集合叫做空集。记作,并规定,空集是任何集合的子集。 ⑸、由上述集合之间的基本关系,可以得到下面的结论: ①、任何一个集合是它本身的子集。即A A ②、对于集合A、B、C,如果A是B的子集,B是C的子集,则A是C的子集。 ③、我们可以把相等的集合叫做“等集”,这样的话子集包括“真子集”和“等集”。 集合的基本运算 ⑴、并集:一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合称为A与B的并集。记作A ∪B。(在求并集时,它们的公共元素在并集中只能出现一次。) 即A∪B={x|x∈A,或x∈B}。 ⑵、交集:一般地,由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合称为A与B的交集。记作A ∩B。 即A∩B={x|x∈A,且x∈B}。 ⑶、补集: ①全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集。通常记作U。

最新高等数学场论基本概念

数学物理基础 梯度、散度和旋度 梯度、散度和旋度是矢量分析里的重要概念。之所以是“分析”,因为三者是三种偏导数计算形式。这里假设读者已经了解了三者的定义。它们的符号分别记作如下: 从符号中可以获得这样的信息: ①求梯度是针对一个标量函数,求梯度的结果是得到一个矢量函数。这里φ称为势函数; ②求散度则是针对一个矢量函数,得到的结果是一个标量函数,跟求梯度是反一下 的; ③求旋度是针对一个矢量函数,得到的还是一个矢量函数。 这三种关系可以从定义式很直观地看出,因此可以求“梯度的散度”、“散度的梯度”、“梯度的旋度”、“旋度的散度”和“旋度的旋度”,只有旋度可以连续作用两次,而一维波动方程具有如下的形式 (1) 其中a为一实数,于是可以设想,对于一个矢量函数来说,要求得它的波动方程,只有求它的“旋度的旋度”才能得到。下面先给出梯度、散度和旋度的计算式: (2) ( 3)

(4)旋度公式略显复杂。这里结合麦克斯韦电磁场理论,来讨论前面几个“X度的X度”。 I.梯度的散度: 根据麦克斯韦方程有: 而 (5)则电势的梯度的散度为 这是一个三维空间上的标量函数,常记作 (6)称为泊松方程,而算符▽2称为拉普拉斯算符。事实上因为定义 所以有 当然,这只是一种记忆方式。 当空间内无电荷分布时,即ρ=0,则称为拉普拉斯方程

当我们仅需要考虑一维情况时,比如电荷均匀分布的无限大平行板电容器之间(不包含极板)的电场,我们知道该电场只有一个指向,场强处处相等,于是该电场满足一维拉普拉斯方程,即 这就是说如果那边平行板电容器的负极板接地,则板间一点处的电压与该点距负极板的距离呈线性关系。 II.散度的梯度: 散度的梯度,从上面的公式中可以看到结果会比较复杂,但是它的物理意义却是很明确的,因为从麦克斯韦方程可以看出空间某点处电场的散度是该点处的电荷密度,那么再求梯度就是空间中电荷密度的梯度。这就好比说清水中滴入一滴红墨水,起初水面红色浓度最高,杯底浓度最低,这样水面与杯底形成一个浓度梯度,红墨水由水面向杯底扩散,最后均匀。在半导体中,载流子分布的不均匀会导致扩散电流。 散度的梯度这个概念其实不常用,因为计算复杂,但在后面讲用它来推导一个矢量恒等式。 III.梯度的旋度: 对于梯度的旋度,直接把(2)式代入(4)式中,有 由于势函数在空间一点的领域内往往是有二阶连续混合偏导数的,因此上式的结果为0.所以说梯度的旋度为零,它的物理意义也是很明确的。 比如一个人从海平面爬到一座山上,无论它是从山的陡坡爬上去还是从缓坡爬上去,亦或者坐直升机上去,重力对他所做的功总是相等的,即力场的做工只与位移有关,而与路径无关,这样的场称为保守场,而保守场是无旋场。再比如绘有等高线的地图,如果某点只有一个一根等高线穿过,那么该点有一个确定的相对高度。如果该点有两条或以上的等高线穿过,则这个点处在悬崖边上,这个点处是不可微,也就没有求梯度的意义。 IV.旋度的散度: 求旋度的散度也是将(4)式代入(3)式即可。若令 (7) 则

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