专升本(高数—)第五章多元函数微积分学
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第一章函数、极限、连续首先请允许我做一个自我介绍.我叫周世国,郑州大学数学系副教授,从事大学数学教学研究十三年,从事《高数》专升本教学五年。
普通高校的专科生,最大的愿望就是希望通过“专升本”来提高自己的学历层次,弥补因高考的一次失误而不能进入本科层次深造的遗憾.由于全国各专科院校专业设置繁杂,没有统一标准,各省市设置的考试方案各不相同。
河南省设置考试两门课程:一门是公共大学英语(150分);一门是专业基础课程(150分)。
《高数》是大学理工类专业的基础课程,也是河南省普通高校“专升本”理工类专业的必考课程。
但该课程抽象性强,某些内容对于那些高中阶段数学基础薄弱的学生有一定难度。
例如对某些概念理解不透,运算技巧掌握不好等.因此,很多同学都希望通过参加“《高数》专升本”培训班来大力提升自己的数学水平。
在这里我恭喜大家明智地选择了耶鲁外语学校08《高数》专升本培训班,因为它是郑州最具实力和盛名的“《高数》专升本”培训班。
耶鲁自举办《高数》专升本培训班以来,其学员高数科目100分以上的占到80%,历年来全省高数的最高分都出自耶鲁学员,达到140多分.耶鲁外语为什么能取得如此优异的成绩?我想可从以下两个方面找到原因:(一)耶鲁学校有一支教学经验丰富,教学态度认真负责的较为稳定的教师队伍。
这些老师对《高数》专升本考试的考试大纲、每章节重点、难点的分布,题型题量的布局,卷面分值的比例,出题思想及其动态等都了如执掌,做到知己知彼,百战不殆.(二)耶鲁诚实办学的品牌效应,使越来越多的同学们毫不犹豫地作出了正确的选择,并认真地贯彻老师的要求,使自己的《高数》水平有了质的提升。
可以这样说:踏进耶鲁们,美梦定成真。
老师的最大成就莫过于看到自己的学生有进步。
记得去年我教的一个女孩叫梅婷,架着双拐来上课,后来考上了河南中医学院,还特发短信向我报喜.《高数》专升本考试的题型、题量及考察的知识点,分值的分布相对固定,近几年的考卷具有明显的连续性和强烈的可参考性。
多元函数微积分知识点多元函数微积分是微积分学中的一个重要分支,主要研究有多个自变量的函数的导数、偏导数、微分、积分等问题。
它是单变量函数微积分的拓展与推广,涉及涉及多元函数的极限、连续性、可微性、可导性、偏导数与全微分、多元复合函数的求导、隐函数的求导、多重积分等内容。
本文将从多元函数的定义与性质、偏导数与全微分、多元复合函数的求导、隐函数的求导、多重积分等几个方面介绍多元函数微积分的知识点。
1.多元函数的定义与性质多元函数是指有多个自变量的函数,一般形式为f(x1, x2, ..., xn),其中x1, x2, ..., xn是自变量,f是因变量。
多元函数的定义域是自变量可能取值的集合。
在多元函数中,可以分别将每个自变量视为其他自变量的常数,对应单变量函数的概念。
多元函数的性质包括定义域、值域、可视化、极值等。
2.偏导数与全微分偏导数是多元函数在其中一变量上的导数,其他变量视为常数。
偏导数的计算与单变量函数的导数计算类似,可以通过极限或者求偏导数的定义计算。
全微分是多元函数在特定点的一个线性逼近,可以用于计算函数值的近似值。
全微分的表示为df = (∂f/∂x1)dx1 + (∂f/∂x2)dx2 + ... + (∂f/∂xn)dxn,其中∂f/∂xi表示对变量xi的偏导数。
3.多元复合函数的求导多元复合函数是指多个函数通过复合而成的函数,其中一个函数的导数是另一个函数的自变量。
类似于链式法则,多元复合函数的求导需要使用偏导数和全导数的概念。
对于函数z = f(g(x, y)),链式法则可以表示为dz = (∂z/∂x)dx + (∂z/∂y)dy = (∂f/∂g)(dg/dx)dx +(∂f/∂g)(dg/dy)dy。
4.隐函数的求导5.多重积分多重积分是多元函数的积分形式,与单变量函数的定积分类似。
多重积分有二重积分、三重积分等,分别对应二元函数、三元函数等的积分。
多重积分可以用于计算函数在区域内的面积、体积等。
高等数学专升本全套教材第一章:导数与微分在这一章中,我们将介绍导数与微分的概念,并学习如何计算导数以及相关的性质和公式。
这些概念和技巧是高等数学的基础,为后续学习打下坚实的基础。
1.1 导数的定义与性质在本节中,我们将介绍导数的定义,并讨论导数的基本性质。
我们将学习如何用极限求导,并探讨导数的几何意义。
1.2 常见函数的导数在本节中,我们将计算常见函数的导数。
包括多项式函数、指数函数、对数函数等。
为了方便计算,我们将介绍导数的基本运算法则。
1.3 高阶导数与微分本节将介绍高阶导数的概念,并学习如何求解高阶导数。
我们还将学习微分的概念,以及微分与导数之间的关系。
1.4 隐函数与相关变化率在这一节中,我们将学习如何求解隐函数的导数,并探讨相关变化率的概念。
这对于求解实际问题中的最优化和函数方程有着重要的应用。
第二章:积分与不定积分在这一章中,我们将介绍积分与不定积分的概念,并学习如何计算积分和不定积分。
积分是微分的逆运算,在微积分的应用中有着广泛的应用。
2.1 不定积分的定义与性质在这一节中,我们将介绍不定积分的定义,并讨论不定积分的性质和基本公式。
我们还将学习如何通过换元法进行不定积分的计算。
2.2 常见函数的不定积分在这一节中,我们将计算常见函数的不定积分。
包括多项式函数、三角函数、指数函数、对数函数等。
我们还将介绍分部积分法和有理函数的部分分式分解。
2.3 定积分的基本概念本节将介绍定积分的定义与性质,并学习如何计算定积分。
我们将介绍定积分的几何意义,并讨论定积分的性质和基本公式。
2.4 牛顿—莱布尼兹公式与定积分的应用在这一节中,我们将介绍牛顿—莱布尼兹公式,并学习如何通过定积分计算曲线长度、曲线面积和体积等问题。
第三章:微分方程与应用在这一章中,我们将介绍微分方程的基本概念,并学习如何解常微分方程和应用微分方程进行物理、生物和工程等实际问题的建模和求解。
3.1 一阶常微分方程本节将介绍一阶常微分方程的基本概念,并学习如何求解一阶常微分方程。
高等数学专升本教材目录一、函数与极限1. 实数与数集2. 函数及其表示3. 函数的极限与连续性4. 极限运算与极限的存在准则5. 无穷小与无穷大6. 极限的运算法则二、微分学1. 导数的概念与运算法则2. 高阶导数与隐函数求导法3. 导数的几何应用4. 微分中值定理与导数的应用5. 微分学基本公式6. 泰勒公式与函数的展开三、积分学1. 不定积分与定积分的概念2. 定积分的性质与求法3. 反常积分的概念与判定4. 微积分基本公式与换元积分法5. 积分的几何应用6. 定积分的应用与物理应用四、级数与级数检查法1. 数项级数的概念2. 级数的收敛与发散3. 正项级数的比较判别法4. 正项级数的比值判别法5. 函数项级数的收敛性6. 幂级数与泰勒级数五、常微分方程1. 常微分方程的基本概念2. 可分离变量的常微分方程3. 齐次方程与一阶线性非齐次方程4. 高阶线性齐次方程5. 常系数非齐次线性微分方程6. 常微分方程的应用六、多元函数微分学1. 多元函数的概念与极限2. 偏导数及其几何应用3. 全微分与微分中值定理4. 多元函数的极值与最值5. 隐函数与参数方程的微分6. 多元函数的泰勒公式和极限运算法则七、重积分与曲线积分1. 二重积分的概念与性质2. 二重积分的计算方法3. 三重积分的概念与计算4. 重积分的应用5. 曲线积分的概念与计算6. 曲线积分的应用八、曲面积分与散度定理1. 曲面积分的概念与计算2. 散度的概念与计算3. 散度定理的应用4. Green公式与环流的计算5. 散度、旋度与调和函数6. Stokes公式与积分曲线无关性以上为《高等数学专升本教材》的目录,涵盖了高等数学的主要内容及其应用。
无论是函数与极限、微分学、积分学、级数与级数检查法、常微分方程、多元函数微分学,还是重积分与曲线积分、曲面积分与散度定理等章节都对数学专升本的学生提供了全面的知识体系和解题技巧。
这本教材将帮助学生深入理解高等数学的基本概念和原理,并能应用于实际问题的求解中。
多元函数微积分知识点
1.多元函数的极限:多元函数的极限是在多个自变量趋于一些点时函
数的极限。
多元函数的极限可以通过分量法、夹逼法等方法计算。
2.多元函数的连续性:多元函数的连续性是指函数在定义域内的任意
一点上都存在极限并与函数值相等。
可以利用多元函数的分量函数连续来
判断多元函数的连续性。
3.多元函数的偏导数:多元函数的偏导数是指多元函数对自变量的偏
导数。
求多元函数的偏导数时,只对一个自变量求导,把其他自变量视为
常数。
4.多元函数的全微分:多元函数的全微分是指函数在特定点的微分。
全微分可以理解为函数在该点的线性逼近。
5.多元函数的方向导数:方向导数是指多元函数在其中一点沿着给定
方向的变化速率。
方向导数的计算可以通过梯度来进行。
6.多元函数的梯度:梯度是多元函数在其中一点的导数,其方向与函
数在该点取得最大值的方向相同,数值上等于方向导数的最大值。
7.多元函数的积分:多元函数的积分是指对多元函数进行求和或求定
积分。
与一元函数积分类似,多元函数积分需要确定积分区域和积分方法。
8.曲线积分:曲线积分是指沿着曲线进行的积分,曲线积分可以对向
量场和标量场进行。
9.曲面积分:曲面积分是指对曲面上的函数进行积分。
曲面积分可以
对向量场和标量场进行。
10.格林定理:格林定理是指曲线与曲面积分之间的关系,即把曲面积分转化为曲线积分的定理。
11.斯托克斯定理:斯托克斯定理是格林定理的推广,是把曲线积分转化为曲面积分的定理。
188第五章 多元函数微分学2008年考试内容多元函数的概念 二元函数的几何意义 二元函数的极限与连续的概念 有界闭区域上多元连续函数的性质 多元函数的偏导数和全微分 全微分存在的必要条件和充分条件 多元复合函数、隐函数的求导法 二阶偏导数 方向导数和梯度 空间曲线的切线和法平面 曲面的切平面和法线 二元函数的二阶泰勒公式 多元函数的极值和条件极值 多元函数的最大值、最小值及其简单应用2008年考试要求1. 理解多元函数的概念,理解二元函数的几何意义。
2. 了解二元函数的极限与连续的概念以及有界闭区域上连续函数的性质。
3. 理解多元函数偏导数和全微分的概念,会求全微分,了解全微分存在的必要条件和充分条件,了解全微分形式的不变性。
4. 理解方向导数与梯度的概念,并掌握其计算方法。
5. 掌握多元复合函数一阶、二阶偏导数的求法。
6.了解隐函数存在定理,会求多元隐函数的偏导数。
7. 了解空间曲线的切线和法平面及曲面的切平面和法线的概念,会求它们的方程。
8.了解二元函数的二阶泰勒公式。
9. 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,会用拉格郎日乘数法求条件极值,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。
一、“三基”内容1.1 .二元函数的几何意义(,)z f x y =或(,,)(,)F x y z z f x y =-=0;定义域是平面上的一个区域,图形是一张曲面。
1.2. 二重极限与累次极限1)二重极限 ()()000,,0lim (,)lim (,)(,)0, 0x x x y x y y y f x y f x y f x y A ρεδ→→→===⇔∀>∃> 当()00, 0U P δδ⇔<<时,恒有(, )f x y A ε-<,其中00(,)(,)x y x y →以任何方向和任何方式进行,而一元函数的极限只有左右两个方向和一条直线路径;倘若沿两条不同的特殊路径,00lim (,)x x y y f x y →→不相等,则可判定极限不存在。