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高等数学(下)
第5次开课
开课时间: 2025年02月24日 ~ 2025年07月16日
学时安排: 5小时每周
进行至第7周,共21周 已有 247 人参加
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课程详情
课程评价(1369)
spContent=“高等数学(下)” 是高等数学A第二学期的教学内容,该课程主要适合师范院校和一般综合性大学对数学要求比较高的非数学理科专业本科生使用。
“高等数学(下)” 是高等数学A第二学期的教学内容,该课程主要适合师范院校和一般综合性大学对数学要求比较高的非数学理科专业本科生使用。
—— 课程团队
课程概述

“高等数学”是大学本科阶段理工科类及部分人文社科类专业的一门必修课,其内容和方法对后续课程的学习有很大影响。高等数学一般被分为A、B、C、D四个等级,其教学内容和难度有所区别。  

作为一门基础学科,高等数学有其固有的特点,就是高度的抽象性、严密的逻辑性和广泛的应用性。抽象性和计算性是数学最基本、最显著的特点,有了高度抽象和统一,人们才能深入地揭示其本质规律,才能使之得到更广泛的应用。严密的逻辑性是指在数学理论的归纳和整理中,无论是概念和表述,还是判断和推理,都要运用逻辑的规则,遵循思维的规律。所以,数学也是一种思想方法,学习数学的过程就是思维训练的过程。人类社会的进步,与数学这门科学的广泛应用是分不开的。尤其是电子计算机的出现和普及使得数学的应用领域更加拓宽,现代数学正成为科技发展的强大动力,同时也广泛和深入地渗透到了社会科学领域。

本课程“高等数学(下)”的难度和教学内容为“A”等级,其修课对象一般为师范院校和一般综合性大学对数学要求比较高的非数学理科专业本科生。

“高等数学(下)”的内容涉及:多元函数的微积分,无穷级数,微分方程及差分方程等。

通过本课程的学习能培养学生熟练的运算能力和较强的抽象思维能力、逻辑推理能力,几何直观和空间想象能力,从而使学生学会利用数学知识去分析和解决相应学科中遇到的一些实际问题,为学习后继课程和进一步获得近现代科技知识奠定必要的数学基础。

本课程特色是较为注重数学推理的严谨性,课程中呈现的部分数学结论给出了严格的推理证明。同学们务必理解这些定理所给描述的结果,对于严格的证明细节可视具体情况跳过。此外,为完整性起见,对于内容密切相关的知识点我们有时尽可能放在同一个视频里,同学们学习时可以按照需要逐段进行学习。

授课目标

高等数学(下)最主要的目标介绍多元函数的微积分理论,无穷级数及微分方程。

课程大纲
第八章、多元函数微分学及其应用
课时目标:理解多元函数的极限和连续、偏导数和全微分等概念,能求解复合函数的偏导数、二元函数的极值,掌握泰勒公式并能加以应用。
8.1 多元函数的基本概念:点集知识,多元函数的概念、极限及连续性
8.2 偏导数:偏导数的定义,高阶偏导数
8.3 全微分: 全微分的定义,函数可微的条件,全微分在近似计算中的应用
8.4 多元函数的求导法则: 链法则,一阶微分形式的不变性
8.5 隐函数的求导法则:一个方程情形,方程组情形
8.6 方向导数和梯度: 方向导数的概念与计算
8.7 几何应用:空间曲线的切线和法平面, 曲面的切平面与法线
8.8 多元函数的极值及其求法:极值、最值及其求法, 条件极值与拉格朗日乘数法
8.9 二元函数的泰勒公式
第九章、重积分
课时目标:理解掌握重积分的概念与性质,能够熟练计算重积分、掌握重积分的若干应用。
9.1 二重积分的概念与性质: 概念,可积条件及性质
9.2 二重积分的计算: 累次积分、换元法
9.3 三重积分: 概念、性质与计算
9.4 重积分的应用: 曲面面积,物体重心、转动惯量
第十章、曲线积分和曲面积分
课时目标:理解掌握曲线积分与曲面积分的概念与性质,能够熟练计算曲线积分与曲面积分并能加以应用。掌握格林公式、高斯公式、斯托克斯公式并能加以应用。
10.1 第一型曲线积分: 概念与计算
10.2 第二型曲线积分:概念与计算
10.3 格林公式:格林公式的内容,曲线积分与路径无关的条件
10.4 第一型曲面积分:概念与计算
10.5 第二型曲面积分:概念与计算
10.6 高斯公式,通量与散度:高斯公式的内容,通量与散度的定义
10.7 斯托克斯公式,环流量与旋度:斯托克斯公式的内容,空间曲线积分与路径无关条件,环流量与旋度的定义
第十一章、无穷级数
课时目标:能正确判断正项级数的敛散性,掌握交错级数的莱布尼兹定理、无穷级数的绝对收敛与条件收敛。熟练掌握幂级数的收敛区间的求法、幂级数在其收敛区间内的基本性质、掌握将函数直接及间接展开成幂级数的基本方法;能正确将周期函数展开成富里叶级数。
11.1 数项级数:概念和性质,收敛于发散的旁别,柯西收敛准则
11.2 正项级数:收敛准则,比较判别法,比式判别法,根式判别法
11.3 一般项级数:交错级数,绝对收敛与条件收敛,绝对收敛级数的乘积
11.4 幂级数:收敛半径及其求解方法,幂级数的运算
11.5 函数的幂级数展开:泰勒级数,初等函数的幂级数展开方法,近似计算与欧拉公式
11.6 傅里叶级数:三角函数系,周期为2Π函数的傅里叶级数,周期为2l的傅里叶级数
第十二章、微分方程
课时目标:掌握解若干种类一阶常微分方程基本解法、掌握分离变量方法及若干降阶方法;能熟练给出二阶常系数线性微分方程的通解,了解高阶常系数线性微分方程的基本解法,能解一些简单的常系数线性微分方程组;学会使用微分方程建立数学模型,解决实际问题。
12.1 微分方程的概念
12.2 一阶微分方程:变量可分离型微分方程,齐次型及可化为齐次型微分方程,一阶线性微分方程,全微分方程
12.3 高阶微分方程:可降解微分方程, 线性微分方程解的性质,二阶常系数线性齐次微分方程,二阶常系数线性齐次微分方程, 欧拉方程
12.4 简单的常系数线性微分方程组:消元法,首次积分
12.5 微分方程的幂级数解法
12.6 微分方程的简单应用:几何问题,混合问题,电路问题,力学问题
第十三章、差分方程
课时目标:认识差分方程,会解简单的常系数线性齐次差分方程,能利用差分方程解决一些简单的问题。
13.1 差分与差分方程的概念
13.2 常系数线性差分方程:解的性质, 常系数线性齐次差分方程的解, 常系数线性非齐次差分方程的解
13.3 差分方程的应用举例
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预备知识

高等数学(上)

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

本课程在准备及录制阶段主要参照下面的参考文献一


参考文献一、高等数学,柴俊/丁大公/陈咸平 等编; 科学出版社


参考文献二、 高等数学,同济大学数学系, 高等教育出版社

华东师范大学
1 位授课老师
李文侠

李文侠

教授

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