華東師范數(shù)學(xué)大綱
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發(fā)表于 2010-11-23 01:10
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《線性代數(shù)》教學(xué)大綱
教學(xué)目的和要求: 線性代數(shù)是數(shù)學(xué)學(xué)科中的一門重要基礎(chǔ)課程,也是高等院校大部分專業(yè)的主要基礎(chǔ)理論課,對(duì)于培養(yǎng)面向21世紀(jì)人才起著重耍的作用。目前也是華東師范大學(xué)各專業(yè)的重要基礎(chǔ)課之一本課程主要學(xué)習(xí)線性代數(shù)中行列式,矩陣,n維向量和線性方程組,向量空間,矩陣的特征值和特征向量,二次型,線性變換的基本概念,基本計(jì)算及有關(guān)的計(jì)算方法。為適應(yīng)培養(yǎng)面向21世紀(jì)人才的需要,要求學(xué)生比校系統(tǒng)理解線性代數(shù)的基本概念,基本理論,掌握線性代數(shù)的基本計(jì)算方法。要求較好地理解線性代數(shù)這門課的抽象理論,具有嚴(yán)謹(jǐn)邏輯推理能力,空間想象能力,運(yùn)算能力和綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 教學(xué)基本內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配: 第一章:行列式 教學(xué)內(nèi)容:行列式的定義,行列式的基本性質(zhì),行列式按行(列)展開(kāi)定理,行列式的計(jì)算,克萊姆法則。教學(xué)要求:理解行列式的概念,掌握行列式的性質(zhì),會(huì)用行列式的性質(zhì)和行列式按行(列)展開(kāi)定理計(jì)算行列式,會(huì)用克萊姆法則解線性方程組。 第二章:矩陣 教學(xué)內(nèi)容:矩陣的概念,矩陣的線性運(yùn)算,矩陣的乘法,方陣的冪,方陣乘積的行列式,矩陣的轉(zhuǎn)置,逆矩陣的概念和性質(zhì),矩陣可逆的充要條件,伴隨矩陣,矩陣的初等變換,初等矩陣,矩陣的等價(jià),矩陣的秩,初等變換求矩陣的秩和逆矩陣的方法,分塊矩陣及其運(yùn)算。教學(xué)要求:理解矩陣的概念,了解單位矩陣,對(duì)角矩陣,數(shù)量矩陣,三角矩陣,對(duì)稱矩陣,正交矩陣,掌握矩陣的加法,數(shù)乘,乘法,轉(zhuǎn)置及它們的運(yùn)算法則,了解方陣的方冪和方陣乘積的行列式。理解逆矩陣的概念,掌握逆矩陣的性質(zhì)以及矩陣可逆的充要條件,會(huì)用伴隨矩陣求逆矩陣,了解矩陣的初等變換和初等矩陣的概念,理解矩陣秩的概念。掌握矩陣的初等變換,會(huì)用初等變換求矩陣的秩和逆矩陣,了解分塊矩陣掌握分塊矩陣的運(yùn)算法則。 第三章:n維向量與線性方程組 教學(xué)內(nèi)容:向量的概念、向量的線性組合和線性表示、向量的線性相關(guān)與線性無(wú)關(guān)、向量組的極大線性無(wú)關(guān)組、等價(jià)向量組、向量組的秩、向量組的秩和矩陣的秩之間的關(guān)系、齊次線性方程組有非零解的充要條件、非齊次線性方程組有解的充要條件、線性方程組解的性質(zhì)和解的結(jié)構(gòu)、齊次線性方程組及基礎(chǔ)解系和通解,非齊次線性方程組的通解,行初等變換求線性方程組的方法。 教學(xué)要求:理解向量的概念、掌握向量的加法和數(shù)乘運(yùn)算法則,理解向量的線性組合線性表示,向量組的線性相關(guān)線性無(wú)關(guān)的定義,掌握向量組線性相關(guān)、線性無(wú)關(guān)的有關(guān)性質(zhì)和判別法。理解向量組的極大線性無(wú)關(guān)組和向量組秩的概念會(huì)求向量組的極大線性無(wú)關(guān)組及向量組的秩,了解向量組等價(jià)的概念,向量組的秩與矩陣秩的關(guān)系。理解齊次線性方程組有非零解的充要條件,掌握非齊次線性方程有解和無(wú)解的判別方法。理解齊次線性方程組的基礎(chǔ)解系、通解的概念,掌握齊次線性方程組基礎(chǔ)解系的求法。理解非齊次線性方程組解的結(jié)構(gòu)和通解的概念,掌握非齊次線性方程組通解的求法,掌握用行初等變換求解線性方程組的方法。 第四章 向量空間 教學(xué)內(nèi)容:空間的基、維數(shù)與坐標(biāo),子空間,n維向量空間的基變換和坐標(biāo)變換、過(guò)渡矩陣、向量的內(nèi)積線性無(wú)關(guān)向量組的正交規(guī)范化方法,規(guī)范正交基、正交矩陣及其性質(zhì)教學(xué)要求:了解集合、數(shù)域的概念,了解n維向量空間,子空間、基、維數(shù),坐標(biāo)的概念,掌握求n維向量空間的基和維數(shù),判別子空間,了解基變換與坐標(biāo)變換公式,會(huì)求過(guò)渡矩陣,理解內(nèi)積的概念,掌握線性無(wú)關(guān)向量組正交規(guī)范化的施密特(Schmidt)方法,了解規(guī)范正交基、正交矩陣的概念,以及它們的性質(zhì)。 第五章 矩陣的特征值和特征向量 教學(xué)內(nèi)容: 矩陣的特征值和特征向量的概念,性質(zhì)及求法,相似變換,相似矩陣的概念及性質(zhì)、矩陣可對(duì)角化的充要條件及相似對(duì)角矩陣,實(shí)對(duì)稱矩陣的特征值、特征向量及相似對(duì)角矩陣。教學(xué)要求理解矩陣的特征值和特征向量的概念及性質(zhì) 掌握求矩陣的特征值和特征向量的方法。理解相似矩陣的概念,性質(zhì)及矩陣可相似對(duì)角陣的充要條件,掌握用相似變換化矩陣為對(duì)角陣的方法。了解實(shí)對(duì)稱矩陣的特征值和特征向量的概念及性質(zhì),掌握用相似變換化實(shí)對(duì)稱矩陣為對(duì)角陣的方法。 第六章 二次型 教學(xué)內(nèi)容:二次型及其矩陣表示,合同變換與合同矩陣、二次型的秩、慣性定理、二次型的標(biāo)準(zhǔn)形與規(guī)范形、用矩陣的初等變換和配方法化二次型為標(biāo)準(zhǔn)型,正定二次型與正定矩陣及其判別法,用正交變換化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形。教學(xué)要求:了解二次型的概念,掌握用矩陣表示二次型,了解二次型的秩,合同矩陣的概念,理解二次型的標(biāo)準(zhǔn)形、規(guī)范形概念以及慣性定理,掌握用矩陣的初等變換和配方法化二次為標(biāo)準(zhǔn)形。理解正定二次型與正定矩陣的概念,掌握正定二次型與正定矩陣判別法。掌握用正定矩陣化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形的方法。 第七章 線性變換 教學(xué)內(nèi)容:線性變換的概念及其運(yùn)算,線性變換的性質(zhì),線性變換的矩陣,線性變換在不同基矩陣的關(guān)系,歐氏空間的正交變換與對(duì)稱變換。教學(xué)要求:了解線性變換的概念及其運(yùn)算的法則,了解線性變換在基下的矩陣,掌握線性變換運(yùn)算與矩陣運(yùn)算的運(yùn)算法則,了解線性變換在不同基下的矩陣關(guān)系,了解正交變換,對(duì)稱變換的概念及其性質(zhì)。 《高等數(shù)學(xué)(B)》教學(xué)大綱 教學(xué)目的和要求:高等數(shù)學(xué)是高等院校大部分專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)理論課,是深入學(xué)習(xí)專業(yè)課程的必備基礎(chǔ)。 隨著數(shù)學(xué)在各學(xué)科中的應(yīng)用日夜廣泛,作為地理、環(huán)科、心理等專業(yè)的學(xué)生無(wú)論將來(lái)從事科研工作還是教學(xué)工作,都應(yīng)該具備良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力。本課程主要學(xué)習(xí)一元函數(shù)和多元函數(shù)的微積分學(xué),以及無(wú)窮級(jí)數(shù)和常微分方程的主要內(nèi)容,是將來(lái)進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的必備的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。為適應(yīng)地理、環(huán)科等各類專業(yè)的特點(diǎn)和要求,使用本大綱應(yīng)當(dāng)遵循以下原則:強(qiáng)調(diào)基本概念的實(shí)際意義,而不追求概念的抽象性;強(qiáng)調(diào)基本理論的實(shí)際應(yīng)用,而不追求理論的完備性;強(qiáng)調(diào)基本計(jì)算方法的實(shí)際操作,而不追求計(jì)算的技巧。 教學(xué)基本內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配: 第一章 函數(shù)(4學(xué)時(shí)) 教學(xué)內(nèi)容 1、函數(shù)的概念 鄰域;函數(shù)及其表示法 2、具有某些特性的函數(shù) 有界函數(shù);單調(diào)函數(shù);奇函數(shù)與偶函數(shù);周期函數(shù)。 3、初等函數(shù) 反函數(shù);復(fù)合函數(shù);初等函數(shù) 第二章 極限和連續(xù)(14學(xué)時(shí)) 教學(xué)內(nèi)容 1、數(shù)列及其極限 2、自變量趨于無(wú)窮大時(shí)的函數(shù)極限 自變量趨于無(wú)窮大時(shí)的函數(shù)極限;數(shù)列極限 3、自變量趨于有限值時(shí)的函數(shù)極限 函數(shù)極限的定義;左、右極限;函數(shù)極限和數(shù)列極限的關(guān)系。 4、極限的性質(zhì) 收斂數(shù)列的性質(zhì);函數(shù)極限的性質(zhì)。 5、無(wú)窮小量,無(wú)窮大量和極限的運(yùn)算法則 無(wú)窮小量;無(wú)窮大量;無(wú)窮小量的四則運(yùn)算;極限的四則運(yùn)算法則;極限的復(fù)合運(yùn)算法則。 6、極限存在條件和兩個(gè)重要極限 數(shù)列極限存在條件;函數(shù)極限存在條件;兩個(gè)重要極限 7、無(wú)窮大量和無(wú)窮小量的比較 8、連續(xù)函數(shù) 函數(shù)的連續(xù)性;間斷點(diǎn)及其分類;連續(xù)函數(shù)的運(yùn)算和初等函數(shù)的連續(xù)性。 9、閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì) 最大、最小值定理與有界性定理;介值定理與根的存在性定理 第三章 導(dǎo)數(shù)與微分(14學(xué)時(shí)) 教學(xué)內(nèi)容 1、導(dǎo)數(shù)的定義 導(dǎo)數(shù)的定義;導(dǎo)函數(shù);導(dǎo)數(shù)的幾何意義和物理意義;可導(dǎo)性與連續(xù)性的關(guān)系。 2、求導(dǎo)法則 導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則;反函數(shù)的導(dǎo)數(shù);復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù);基本求導(dǎo)法則與導(dǎo)數(shù)基本公式 3、隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù);參變量函數(shù)的導(dǎo)數(shù);平面曲線的切線和法線及其方程;導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用舉例 4、微分 微分的概念;微分的基本公式及運(yùn)算法則;一階微分形式的不變性;微分在近似計(jì)算中的應(yīng)用 5、高階導(dǎo)數(shù) 高階導(dǎo)數(shù)的概念;某些簡(jiǎn)單函數(shù)的n階導(dǎo)數(shù) 第四章 微分中值定理與導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用(14學(xué)時(shí)) 教學(xué)內(nèi)容 1、中值定理 羅爾中值定理;拉格朗日中值定理;柯西中值定理 2、不定式的極限 型與型 不定式的極限;其它類型不定式的極限 3、函數(shù)的單調(diào)性和極值 函數(shù)單調(diào)性的判別法;函數(shù)極值的判別法;函數(shù)的最大值和最小值及其簡(jiǎn)單應(yīng)用 4、函數(shù)圖象的討論 曲線的凸凹性與拐點(diǎn);曲線的漸近線;函數(shù)作圖 5、曲率 曲率的概念;曲率半徑 6、方程的近似解(牛頓切線法) 第五章 不定積分(12學(xué)時(shí)) 教學(xué)內(nèi)容 1、不定積分的概念與基本積分公式 原函數(shù)與不定積分;基本積分表;不定積分的性質(zhì) 2、換元積分法 第一類換元積分法;第二類換元積分法 3、分部積分法 4、幾類特殊函數(shù)的不定積分 有理函數(shù)的不定積分;三角函數(shù)有理式的不定積分;某些簡(jiǎn)單無(wú)理函數(shù)的不定積分 第六章 定積分(14學(xué)時(shí)) 教學(xué)內(nèi)容 1、定積分的概念 定積分的定義;定積分的幾何意義 2、牛頓-萊布尼茲公式和定積分的性質(zhì) 牛頓-萊布尼茲公式;定積分的性質(zhì);積分上限函數(shù)及其導(dǎo)數(shù) 3、定積分的換元積分法與分部積分法 4、定積分的近似計(jì)算 矩形法;梯形法;拋物線法 5、定積分的應(yīng)用 平面圖形的面積;已知平行截面面積求立體體積和旋轉(zhuǎn)體的體積;平面曲線的弧長(zhǎng);旋轉(zhuǎn)曲面面積;定積分在物理學(xué)上的某些應(yīng)用(變力作功,壓力,引力,函數(shù)的平均值)。 6、廣義積分 無(wú)限區(qū)間上的廣義積分;無(wú)界函數(shù)的廣義積分 第七章 無(wú)窮級(jí)數(shù)(22學(xué)時(shí)) 教學(xué)內(nèi)容 1、數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)的收斂性及其性質(zhì) 無(wú)窮級(jí)數(shù)的概念;級(jí)數(shù)收斂的條件;收斂級(jí)數(shù)的性質(zhì) 2、正項(xiàng)級(jí)數(shù) 正項(xiàng)級(jí)數(shù)的收斂準(zhǔn)則;比較判別法;比值判別法和根式判別法 3、任意項(xiàng)級(jí)數(shù) 交錯(cuò)級(jí)數(shù)及萊布尼茨判別法;任意項(xiàng)級(jí)數(shù)的絕對(duì)收斂和條件收斂;絕對(duì)收斂級(jí)數(shù)的性質(zhì) 4、冪級(jí)數(shù) 函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)的收斂域與和函數(shù)的概念;冪級(jí)數(shù)及其收斂半徑、收斂區(qū)間和收斂域;冪級(jí)數(shù)在其收斂區(qū)間內(nèi)的基本性質(zhì);簡(jiǎn)單冪級(jí)數(shù)的和函數(shù)的求法 5、冪級(jí)數(shù)的應(yīng)用 泰勒級(jí)數(shù);泰勒中值定理;初等函數(shù)的冪級(jí)數(shù)展開(kāi);近似計(jì)算 第九章 多元函數(shù)微分法及其應(yīng)用(18學(xué)時(shí)) 教學(xué)內(nèi)容 1、多元函數(shù) 多元函數(shù)的概念;二元函數(shù)的幾何意義;二元函數(shù)的極限和連續(xù)的概念;有界閉區(qū)域上多元連續(xù)函數(shù)的性質(zhì) 2、多元函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)與全微分 偏導(dǎo)數(shù);二階偏導(dǎo)數(shù);全微分;全微分在近似計(jì)算中的應(yīng)用 3、復(fù)合函數(shù)和隱函數(shù)的微分法 復(fù)合函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù);一階全微分形式不變性;隱函數(shù)的微分法 4、方向?qū)?shù)與梯度 方向?qū)?shù)與梯度的概念及其計(jì)算 5、多元函數(shù)微分學(xué)的幾何應(yīng)用 空間曲線的切線與法平面;曲面的切平面與法線 6、多元函數(shù)的泰勒公式與極值 二元函數(shù)的二階泰勒公式;多元函數(shù)的極值和條件極值的概念;多元函數(shù)極值的必要條件;二元函數(shù)極值的充分條件;極值的求法;拉格朗日乘數(shù)法;多元函數(shù)的最大值、最小值及其簡(jiǎn)單應(yīng)用 第十章 重積分及其應(yīng)用(16學(xué)時(shí)) 教學(xué)內(nèi)容 1、重積分的概念與性質(zhì) 二重積分的概念、二重積分的性質(zhì);三重積分的概念和性質(zhì) 2、二重積分的計(jì)算 化二重積分為累次積分;用極坐標(biāo)計(jì)算二重積分 3、三重積分的計(jì)算 化三重積分為累次積分;用柱坐標(biāo)變換計(jì)算三重積分;用球坐標(biāo)變換計(jì)算三重積分 4、重積分的應(yīng)用 曲面的面積;物體的重心 第十二章 常微分方程(18學(xué)時(shí)) 教學(xué)內(nèi)容 1、一階微分方程 微分方程的一般概念;可分離變量型微分方程;齊次型微分方程;一階線性微分方程;貝努利方程;全微分方程 2、二階微分方程概念 可降階的高階微分方程;二階線性微分方程解的性質(zhì)和解的結(jié)構(gòu)定理 3、二階線性常系數(shù)微分方程 二階線性常系數(shù)齊次方程;二階線性常系數(shù)非齊次方程。 |
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