; V, b% A6 q+ Y1 @% _& R! ` 3. 基变换与坐标变换. & \" ? U9 c6 f R
5 | v6 {& ]+ {$ z ?! z. g7 A2 t 4. 线性子空间. % B2 e; |" Z* G$ g5 L( X
, l/ `7 s1 p5 E/ ^& t& E# Q. K8 b# n7 z9 F
5. 子空间的交与和、维数公式、子空间的直和. ! \( I1 s1 C3 p+ ^/ x - Y: v) B9 j$ ~ n5 ^) a* K/ v 七、 线性变换 + R; i7 b/ n2 Z) Z r, d, H- P% _! F9 b
1. 线性变换的定义、线性变换的运算、线性变换的矩阵. 2 C, m! J, {) }" w% K
L: r, a$ J# `( I 2. 特征值与特征向量、可对角化的线性变换. - I1 { p) t6 \6 E. w$ M; D+ S5 z- M
3. 相似矩阵、相似不变量、哈密尔顿-凯莱定理. # @' c2 Y% Q* L' o9 D: i0 n( x0 J9 a+ E. z& F' n
4. 线性变换的值域与核、不变子空间. , @) a' b4 X5 F9 l6 d# N
5 ]$ w+ @. f6 U6 B, z9 s
八、若当标准形 1 ~: }% Y# K- ^& O- G
7 t3 h2 {. ~: j, E 1.矩阵. 0 p; o, |$ R& P* M" i' H3 y0 K0 z3 M! ]) E7 q$ g0 @" K f
2. 行列式因子、不变因子、初等因子、矩阵相似的条件. . C( U6 z6 c; S. J : c: S" I: \5 _8 v 3. 若当标准形. 1 W& U1 S: a) U' u* ]6 b5 d+ O
8 m5 \8 ]/ F. Q" L. W" T 九、 欧氏空间 * e9 k0 z- D% Y9 ?/ F
3 V3 ?6 _' S# o
1. 内积和欧氏空间、向量的长度、夹角与正交、度量矩阵. . v+ m. T5 y( O b, F
/ q$ s" o. E- O, O% r$ x
2. 标准正交基、正交矩阵、施密特(Schmidt)正交化方法. : u9 u% C x$ P* v& N6 n
' c8 S6 n5 c/ I 3. 欧氏空间的同构. ; P* ]" O4 z; u7 }0 C$ O
, D; W) Q: g1 @$ { 4. 正交变换、子空间的正交补. # A2 u+ @0 j e. N2 W ) b6 \1 b; L2 R5 P' S5 W, ` 5. 对称变换、实对称矩阵的标准形. ! ], ^2 l4 g! s2 c
. {5 G, D0 E8 f# }2 x 6. 主轴定理、用正交变换化实二次型或实对称矩阵为标准形. : ~8 t; Z& f* t( S3 P [ 6 X* y. I4 J7 E 7. 酉空间. ' V/ F' ~% p7 |+ Y P% {
) X+ Q0 P8 _ P: y& j, t" f$ I1 h Ⅲ、解析几何部分 . @9 f R- |9 J) \% o _2 t 1 y, {& G) |( n& U, B- [ 一、向量与坐标 $ T# s/ |, A& R
. [, Z; ~# e6 c9 t6 U
1. 向量的定义、表示、向量的线性运算、向量的分解、几何运算. + v& a1 N5 g* t7 g7 W: v& H2 H# l: G
& o1 f+ M& g s$ j
2. 坐标系的概念、向量与点的坐标及向量的代数运算. Z, u: Y( b3 e9 @
6 n6 R2 g; J( A9 t
3. 向量在轴上的射影及其性质、方向余弦、向量的夹角. 2 c1 l) R0 u5 A. Z3 X( ?0 n t8 u& Y- w
4. 向量的数量积、向量积和混合积的定义、几何意义、运算性质、计算方法及应用. 3 @3 r2 [$ [9 |: z A9 h# R- K- ]
7 P% b5 D5 o, r% H0 f. q, K
5. 应用向量求解一些几何、三角问题. ; S" o; r+ @0 j3 C ; g: O5 Z4 B. i1 c+ \6 S& X7 g 二、轨迹与方程 _" z" d, a8 W; o. m
1 K. N3 t: U* i7 \0 t! Y/ F$ B
1.曲面方程的定义:普通方程、参数方程(向量式与坐标式之间的互化)及其关系. ; X/ K: i$ I j' u4 } P, V
- I3 p6 z6 c- z; {9 e& a
2.空间曲线方程的普通形式和参数方程形式及其关系. . G8 G& a4 `& T% t0 Y" u; ]! f3 C; ]8 V) q7 p% ]/ ~
3.建立空间曲面和曲线方程的一般方法、应用向量建立简单曲面、曲线的方程. 8 Q% Y K* a7 o! t7 @. r' M
% t. R2 F8 i S6 h) A 4.球面的标准方程和一般方程、母线平行于坐标轴的柱面方程. / R. S& |* X8 B/ }8 h
: H$ v( H( W# `; R+ T 三、平面与空间直线 " y P+ a1 ]: T3 w* o8 P: o7 |# t- F" ~$ e5 }
1.平面方程、直线方程的各种形式,方程中各有关字母的意义. 7 y' [9 W, O3 z/ A2 b* R. O: d! f: q) U u8 z+ }
2.从决定平面和直线的几何条件出发,选用适当方法建立平面、直线方程. - h r( ~; F1 C * E: u* ?8 V; l# G. o! l" y 3.根据平面和直线的方程,判定平面与平面、直线与直线、平面与直线间的位置关系. " u! k1 o6 `* h& }2 |
8 Z6 L/ j" b2 r" {9 L% W9 X 4. 根据平面和直线的方程及点的坐标判定有关点、平面、直线之间的位置关系、计算他们之间的距离与交角等;求两异面直线的公垂线方程. 8 z y5 T8 w8 W/ W+ W# a' Y8 h; ?3 F! A& S5 F
四、二次曲面 - O4 D2 U% `: `+ j
& ?% a/ e$ m7 z5 q) o4 E- b
1.柱面、锥面、旋转曲面的定义,求柱面、锥面、旋转曲面的方程. " O# M, q0 K" c- m4 a
$ L5 p0 h7 H8 z 2.椭球面、双曲面与抛物面的标准方程和主要性质,根据不同条件建立二次曲面的标准方程. ! ~- g1 r3 V( Q* S$ m
O) ]/ C5 o- k5 x4 [5 h
3.单叶双曲面、双曲抛物面的直纹性及求单叶双曲面、双曲抛物面的直母线的方法. E% j) @ p& [/ j8 A. ~& z& s: ^ C% Q. V/ y7 G1 o) L 4.根据给定直线族求出它表示的直纹面方程,求动直线和动曲线的轨迹问题. . h; s) q. G; Z! y" y
9 Y! F0 o# D. I: i) p6 S 五、二次曲线的一般理论 : n K# s% u6 w( W
0 L; a- m& _% |& R Q* ~- v$ y 1.二次曲线的渐进方向、中心、渐近线. 2 T- }; s$ Z* F4 V5 C k0 h 9 X+ ^3 m1 k- T$ [ 2.二次曲线的切线、二次曲线的正常点与奇异点. 5 O; z- s8 B& l
: | F7 z1 P( [$ ^ 3.二次曲线的直径、共轭方向与共轭直径. X$ c s1 d$ V+ V ~0 y2 @ - F) x) O' l$ Q4 C 4.二次曲线的主轴、主方向,特征方程、特征根. " f- `) \$ a8 g2 c
) y& {! I, O, e
5.化简二次曲线方程并画出曲线在坐标系的位置草图. + m" P2 v1 E. f! z) [( G! o4 M
# ]; Y7 v$ J2 j4 K% N
(二)中国大学生数学竞赛(非数学专业类)竞赛内容为大学本科理工科专业高等数学课程的教学内容,具体内容如下: ' G/ r+ @5 E! v5 Q K & |; Y* l, `$ k4 X& Z2 X/ ? 一、函数、极限、连续 . V! s+ g, K6 L
* @6 w" f3 X9 R) ^- F
1. 函数的概念及表示法、简单应用问题的函数关系的建立. P& q. ^! c" p7 i 0 b+ ?4 V) z2 \, L 2. 函数的性质:有界性、单调性、周期性和奇偶性. 4 k. Q. D: h m. O0 K6 Z' ] 2 b+ u4 O6 S e5 A7 d( G$ {8 d( z 3. 复合函数、反函数、分段函数和隐函数、基本初等函数的性质及其图形、初等函数. ! j9 G1 i4 H" X9 j' G: k s4 H3 }8 }3 ~# C% O2 X
4. 数列极限与函数极限的定义及其性质、函数的左极限与右极限. 1 Y7 @; e+ A& H: `4 I, z9 D% b! @) e% @8 _) C/ V' a. y' d
5. 无穷小和无穷大的概念及其关系、无穷小的性质及无穷小的比较. 4 Z" J, H8 g1 \# k5 z ' z1 F- ~4 ?9 v; i 6. 极限的四则运算、极限存在的单调有界准则和夹逼准则、两个重要极限. j$ {+ s) e5 C2 F2 x" H
- K' |5 Q/ o8 n) D$ G2 c" M8 m
7. 函数的连续性(含左连续与右连续)、函数间断点的类型. 8 E1 m7 t! `8 L0 y0 C6 F5 y3 J/ N% ]* j6 |
8. 连续函数的性质和初等函数的连续性. 0 _5 @+ e! j' S: X9 I . u% @% o% `$ g; H$ X' s E 9. 闭区间上连续函数的性质(有界性、最大值和最小值定理、介值定理). J/ ~9 x6 i8 x0 L j" a8 [( @6 F9 G0 |' T3 a1 `
二、一元函数微分学 * G J' }! J. ~4 _2 d! T! }) u$ T3 g* t( A# w5 @7 D# {' a
1. 导数和微分的概念、导数的几何意义和物理意义、函数的可导性与连续性之间的关系、平面曲线的切线和法线. 5 N H/ a7 u: T+ |: l% O1 O( R
- z8 t) i! r, W: ~+ ]
2. 基本初等函数的导数、导数和微分的四则运算、一阶微分形式的不变性. 4 V+ k# K6 |( q0 R8 W: R# b * e# u* \6 \# d$ x1 t1 ~) t3 R+ r 3. 复合函数、反函数、隐函数以及参数方程所确定的函数的微分法. + X" v$ r4 `, ]5 _% o4 S) R7 c
! e3 B8 t0 D: {6 | 4. 高阶导数的概念、分段函数的二阶导数、某些简单函数的n阶导数. 4 c& a2 F# W! y' d5 O3 Q- W) Y* i , W' _) M5 |0 Y1 U 5. 微分中值定理,包括罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理和泰勒定理. ! z! t a2 F6 ]$ M- d% N$ i7 p/ [& u( n" y' t+ [; d+ T
6. 洛必达(L’Hospital)法则与求未定式极限. 6 F, |. w/ l( E( v$ r , ~( K+ X: Y4 B/ d 7. 函数的极值、函数单调性、函数图形的凹凸性、拐点及渐近线(水平、铅直和斜渐近线)、函数图形的描绘. + z5 D: t. p3 h! f5 W* c& e2 c
. @* o9 G5 |1 i 8. 函数最大值和最小值及其简单应用. - H/ ~/ @7 s8 G- G, ]: C1 }, `) n
) u* L# S [. q7 F 9. 弧微分、曲率、曲率半径. 3 ~1 n/ e# `1 ^, m; Z! }
0 F b! W( T! j8 n9 W
三、一元函数积分学 : E8 ?% V; X' I- {9 D% m$ }* ` ( h% y d- v. l# _; P( a# k 1. 原函数和不定积分的概念. 4 e7 N, \! f9 B" }+ H ' G. P! Q' J% i3 J/ w) w4 b 2. 不定积分的基本性质、基本积分公式. 6 i d" b" K: X# f7 z+ C, X+ Y$ Y/ Z8 R4 D) K
3. 定积分的概念和基本性质、定积分中值定理、变上限定积分确定的函数及其导数、牛顿-莱布尼茨(Newton-Leibniz)公式. " t5 H! `* |) ^
% a5 I$ k5 O3 X, z5 A* R r4 v
4. 不定积分和定积分的换元积分法与分部积分法. * d' S* R, b2 q3 Q" h
7 |' r4 f1 G+ P9 P m: d# V 5. 有理函数、三角函数的有理式和简单无理函数的积分. 1 v1 F' N, B' \$ X9 H
4 S& }/ ^* b H+ O 6. 广义积分. 5 M; r7 `+ u8 D T1 }$ G2 v3 H% U2 y# T. D, e3 P' u
7. 定积分的应用:平面图形的面积、平面曲线的弧长、旋转体的体积及侧面积、平行截面面积为已知的立体体积、功、引力、压力及函数的平均值. ' v. v8 V; b7 M9 J7 L; w. e) d
, {8 ]% Z& {1 G4 j 四.常微分方程 A9 h5 S5 c: P7 c; ~ " l; w* s8 h9 N+ p+ ^2 D# m 1. 常微分方程的基本概念:微分方程及其解、阶、通解、初始条件和特解等. . V* k+ D$ C/ l7 s
* b. L5 Q! F! P' M: N0 n
2. 变量可分离的微分方程、齐次微分方程、一阶线性微分方程、伯努利(Bernoulli)方程、全微分方程. 2 v" K2 r% ~* S3 y! `5 p+ y4 K0 V; |' [* r5 v( \3 h' ?# h! ]
3. 可用简单的变量代换求解的某些微分方程、可降阶的高阶微分方程: . I, `+ V, e$ d- G! |0 n1 \ " Z$ V; W A. {* a2 f 4. 线性微分方程解的性质及解的结构定理. - a9 I5 R5 K' w) x5 y4 f8 S
- I" S1 A1 d& B0 Q% { 5. 二阶常系数齐次线性微分方程、高于二阶的某些常系数齐次线性微分方程. . C) d Z0 A- E/ k# Z5 m/ d
9 O; ?1 C8 o( b3 P0 }+ s2 H" H% h
6. 简单的二阶常系数非齐次线性微分方程: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 0 Z% ^+ Y" o0 [4 b8 g; p
5 E, j$ F/ F' e. y5 f 7. 欧拉(Euler)方程. 2 k6 M* K( O" j% x + p! q# g3 p7 N 8. 微分方程的简单应用 / s* ?4 Q0 G% ]2 Y0 j' Q3 B 5 }8 X& c- R& o 五、向量代数和空间解析几何 _3 }3 V2 J, n; O! ~2 f
3 J* H, D. b5 Y( v 1. 向量的概念、向量的线性运算、向量的数量积和向量积、向量的混合积. * Z) I2 g% T2 K9 q' t2 a5 d- c
* L9 W$ K: p1 u, A0 v# J) p9 O- M2 C 2. 两向量垂直、平行的条件、两向量的夹角. 5 g, a5 \' @9 g5 ?4 z" C 0 T4 C$ R0 E+ X9 r8 Z3 H1 Z 3. 向量的坐标表达式及其运算、单位向量、方向数与方向余弦. ' u6 y8 @1 L# M* ` 4 Q* r7 t/ @4 u( O6 { 4. 曲面方程和空间曲线方程的概念、平面方程、直线方程. % W# G5 |$ G% L# F
4 j$ _. z2 s! N1 R. ^! A; {
5. 平面与平面、平面与直线、直线与直线的夹角以及平行、垂直的条件、点到平面和点到直线的距离. * O/ P: ~# f+ O! | U1 J/ q, x; z) p+ v* d! N 6. 球面、母线平行于坐标轴的柱面、旋转轴为坐标轴的旋转曲面的方程、常用的二次曲面方程及其图形. 4 g% R; }/ e0 y' U. X1 E5 s" l4 c; p" m# }0 |" K7 G# V* g
7. 空间曲线的参数方程和一般方程、空间曲线在坐标面上的投影曲线方程. ) @' @% J* N- a- t/ _: W9 h8 A & I) `* a' w0 X" s4 `- c; S; J 六、多元函数微分学 8 ~$ X% v) d! E" M2 A / i" \; ~8 z4 { 1. 多元函数的概念、二元函数的几何意义. + Z" @: e7 b# l# p: H$ B
' r1 t( Y w h
2. 二元函数的极限和连续的概念、有界闭区域上多元连续函数的性质. 0 A/ Y' `+ e; D) ?% n5 B; q9 X4 w8 N. a/ Q- D* J
3. 多元函数偏导数和全微分、全微分存在的必要条件和充分条件. . n9 w# p/ |4 e7 _
/ a3 D5 u3 G& W& ?2 u& Y
4. 多元复合函数、隐函数的求导法. " w {0 R7 t- J! m- N' K ?
7 Q; W/ Y6 m+ m& Z; j 5. 二阶偏导数、方向导数和梯度. 2 Q+ @! c5 D( L; t* q6 H) D- u, E- w: x, F% F. ?
6. 空间曲线的切线和法平面、曲面的切平面和法线. : `6 o6 h3 t4 Q# \; ^" t 6 N5 F: Q" q' j& w, m5 @7 P! H 7. 二元函数的二阶泰勒公式. . S$ k& F; q! e8 `$ P' Z5 ^8 ^. m# H
+ |+ W h/ D5 {8 v9 p3 T
8. 多元函数极值和条件极值、拉格朗日乘数法、多元函数的最大值、最小值及其简单应用. 1 h$ b7 I. b: Q+ K; b/ N
/ F) q! u! m; H0 C7 [ 七、多元函数积分学 1 T( I6 J6 s( t8 f [
2 Z0 e( p2 ?' v& T
1. 二重积分和三重积分的概念及性质、二重积分的计算(直角坐标、极坐标)、三重积分的计算(直角坐标、柱面坐标、球面坐标). + D" I, d0 I* s+ _) t. C* h8 C " t- H+ D3 {4 R$ R 2. 两类曲线积分的概念、性质及计算、两类曲线积分的关系. 8 [9 i) x+ y, a: e; o
9 c( f. n9 {* V+ |
3. 格林(Green)公式、平面曲线积分与路径无关的条件、已知二元函数全微分求原函数. 0 F- L" f5 T! j " u" `" U' R5 n 4. 两类曲面积分的概念、性质及计算、两类曲面积分的关系. 4 v) v! G9 h, S$ ~1 M
. G2 ?0 t* C! e; v 5. 高斯(Gauss)公式、斯托克斯(Stokes)公式、散度和旋度的概念及计算. 9 J0 A; I/ Z! S/ x. m, q+ j 4 i' P( a4 I. V$ d: k 6. 重积分、曲线积分和曲面积分的应用(平面图形的面积、立体图形的体积、曲面面积、弧长、质量、质心、转动惯量、引力、功及流量等) - }+ j5 u0 j* }/ z3 u
5 g) z+ r. Q3 l/ ]0 h. h5 h 八、无穷级数 & Y) `) D- E' l m9 O q& r, l, Z( Q! R- j4 _" T" \
1. 常数项级数的收敛与发散、收敛级数的和、级数的基本性质与收敛的必要条件. 5 c5 o( k3 M) d+ b' G& ^/ G- n2 ^+ O: A
2. 几何级数与p级数及其收敛性、正项级数收敛性的判别法、交错级数与莱布尼茨(Leibniz)判别法. . X8 i. s* B% K. ^2 ^