在线时间 4 小时 最后登录 2011-10-6 注册时间 2011-1-18 听众数 3 收听数 0 能力 0 分 体力 63 点 威望 0 点 阅读权限 20 积分 35 相册 0 日志 1 记录 1 帖子 35 主题 1 精华 0 分享 0 好友 1
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2009年,中国大学生数学竞赛(通称为“全国大学生数学竞赛 ”)开始举办。该比赛由中国数学会主办、国防科学技术大学承办。该比赛将推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,激励大学生学习数学的兴趣,发现和选拔数学创新人才。4 Z: |: R( h4 j8 t( m
竞赛用书 该比赛指导用书为《大学生数学竞赛指导》,由国防科技大学大学数学竞赛指导组组织编写,已经由清华大学出版社出版。
+ s4 f) q$ u' t* t, K 竞赛大纲 中国大学生数学竞赛竞赛大纲
# v( G; L1 l* D3 b
( q K" q" K1 \/ } (2009年首届全国大学生数学竞赛) . Y* J. x8 X [% w7 e8 d+ u6 m# K( Z+ ?
L S1 A: U, r% d7 t. } 为了进一步推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,激励大学生学习数学的兴趣,发现和选拔数学创新人才,更好地实现“中国大学生数学竞赛”的目标,特制订本大纲。
: G- N9 p5 `9 D& M. X! \
6 s2 x+ t' b1 J5 }9 k* D. T 一、竞赛的性质和参赛对象 * V7 U3 w* p" u, H
/ V: Y1 R& ]0 ^ “中国大学生数学竞赛”的目的是:激励大学生学习数学的兴趣,进一步推动高等学校数学课程的改革和建设,提高大学数学课程的教学水平,发现和选拔数学创新人才。 1 V- K% v8 ^, B
0 _6 q0 t1 g6 x w
“中国大学生数学竞赛”的参赛对象为大学本科二年级及二年级以上的在校大学生。 + _; q- e0 N5 ^. I
E, b$ M8 b3 f- H. F- W( b; T 二、竞赛的内容 - p, Q$ A+ W. N) ]: r8 x" J
' S. V2 E- | h3 x5 j- ?! |
“中国大学生数学竞赛”分为数学专业类竞赛题和非数学专业类竞赛题。
. Z" p8 P2 E& w% _) X1 o % ]# ~4 t; x8 h# i* v# j
(一)中国大学生数学竞赛(数学专业类)竞赛内容为大学本科数学专业基础课的教学内容,即,数学分析占50%,高等代数占35%,解析几何占15%,具体内容如下:
E* o' ^" L0 p( {1 G3 n ; h+ l- }5 O# ^ w7 F9 g* }4 Z9 [
Ⅰ、数学分析部分
6 B7 G* m+ z: n% `& m7 |3 a # l; ?6 o8 R! e' O d0 f
一、集合与函数
; `0 }) P- {6 ^: |- J3 }
% {" @! j* z" P R) F6 h 1. 实数集、有理数与无理数的稠密性,实数集的界与确界、确界存在性定理、闭区间套定理、聚点定理、有限覆盖定理.
6 J ]; v9 }" t3 R# c 1 O1 [. X8 X; `" I8 C- s l
2. 上的距离、邻域、聚点、界点、边界、开集、闭集、有界(无界)集、上的闭矩形套定理、聚点定理、有限覆盖定理、基本点列,以及上述概念和定理在上的推广.
0 k4 i6 _5 X" |$ c9 D8 U 4 N8 K1 m b5 c/ p) p; ?
3. 函数、映射、变换概念及其几何意义,隐函数概念,反函数与逆变换,反函数存在性定理,初等函数以及与之相关的性质.
; V3 x! ]# j5 Y2 E# `8 w! a
# V4 M& W: K$ M; _- ]! W3 h 二、极限与连续
, f- s. ~' S( U$ b! g$ F7 i
( K& D( O) D. {, b 1. 数列极限、收敛数列的基本性质(极限唯一性、有界性、保号性、不等式性质).
* F! q) ?- Y4 w7 A9 V , ]9 _. ]# a* ?, p L
2. 数列收敛的条件(Cauchy准则、迫敛性、单调有界原理、数列收敛与其子列收敛的关系),极限及其应用.
# \5 g) H& S6 w; t; s
( p& T7 [& `2 L# D/ O+ Z& C 3.一元函数极限的定义、函数极限的基本性质(唯一性、局部有界性、保号性、不等式性质、迫敛性),归结原则和Cauchy收敛准则,两个重要极限及其应用,计算一元函数极限的各种方法,无穷小量与无穷大量、阶的比较,记号O与o的意义,多元函数重极限与累次极限概念、基本性质,二元函数的二重极限与累次极限的关系.
) B% K( L$ E2 N) o7 q* O B
8 I9 L' H. S. a" V- P0 N 4. 函数连续与间断、一致连续性、连续函数的局部性质(局部有界性、保号性),有界闭集上连续函数的性质(有界性、最大值最小值定理、介值定理、一致连续性). ' x( ]* x; L/ \/ `" _
, s, G% }3 b% w, w8 P4 k
三、一元函数微分学 , `3 d* H+ \9 g) b& f
4 _/ r; u5 `; y* e7 \
1.导数及其几何意义、可导与连续的关系、导数的各种计算方法,微分及其几何意义、可微与可导的关系、一阶微分形式不变性.
6 T! X+ X$ e% S : M6 O. R o0 D! l P
2.微分学基本定理:Fermat定理,Rolle定理,Lagrange定理,Cauchy定理,Taylor公式(Peano余项与Lagrange余项).
; X7 R% m! \$ S9 Y4 r
" Q) Y3 ? N( M3 U" K2 g: q1 ^ 3.一元微分学的应用:函数单调性的判别、极值、最大值和最小值、凸函数及其应用、曲线的凹凸性、拐点、渐近线、函数图象的讨论、洛必达(L'Hospital)法则、近似计算. $ @' V% x* w/ U% k- ^5 U- o
* i5 s0 T/ W* n3 Y+ s/ U+ l% D 四、多元函数微分学
+ X- j, v# q' Q. Z3 R% X) A ' _. A& |" W* }- c7 S
1. 偏导数、全微分及其几何意义,可微与偏导存在、连续之间的关系,复合函数的偏导数与全微分,一阶微分形式不变性,方向导数与梯度,高阶偏导数,混合偏导数与顺序无关性,二元函数中值定理与Taylor公式. 3 U7 k, A3 r# i: t" [
5 ^" D5 E7 d: i" q+ l' p) L 2.隐函数存在定理、隐函数组存在定理、隐函数(组)求导方法、反函数组与坐标变换.
2 h9 }+ J) R) E5 ]
! @" `" r0 R' C7 U 3.几何应用(平面曲线的切线与法线、空间曲线的切线与法平面、曲面的切平面与法线).
6 M/ e& Q8 e, R# B t- c }* c) h . h3 k1 b+ c( H
4.极值问题(必要条件与充分条件),条件极值与Lagrange乘数法. 8 |9 r* [7 A& k
6 F) K* F/ v- p- C, c- C 五、一元函数积分学
9 T% p' v0 D0 \4 X7 T2 }8 f9 _" ~! j" e 6 q U" ^, Z$ ^2 r
1. 原函数与不定积分、不定积分的基本计算方法(直接积分法、换元法、分部积分法)、有理函数积分:型,型. % X; W) a& z+ i" R$ z( t h( e: e
' M- ~$ L, @; } 2. 定积分及其几何意义、可积条件(必要条件、充要条件:)、可积函数类. 0 R2 T# ]; u6 `* R; d
s7 J2 t! N: b- L
3. 定积分的性质(关于区间可加性、不等式性质、绝对可积性、定积分第一中值定理)、变上限积分函数、微积分基本定理、N-L公式及定积分计算、定积分第二中值定理.
h( S2 g6 L1 `1 _2 T, G/ k3 B9 b! t ( _7 @! Z7 Q- k$ x1 j3 R
4.无限区间上的广义积分、Canchy收敛准则、绝对收敛与条件收敛、非负时的收敛性判别法(比较原则、柯西判别法)、Abel判别法、Dirichlet判别法、无界函数广义积分概念及其收敛性判别法.
' s! L9 l; f2 u 3 c7 f8 }" ]3 a, u
5. 微元法、几何应用(平面图形面积、已知截面面积函数的体积、曲线弧长与弧微分、旋转体体积),其他应用.
, a8 v5 x$ U5 z1 B
8 C3 I# ^! G8 p U, ? 六、多元函数积分学
/ H! h1 e1 y& K& e3 k+ G+ b / |+ x/ o( h; n! f: m) t* H
1.二重积分及其几何意义、二重积分的计算(化为累次积分、极坐标变换、一般坐标变换). 0 H" y8 x4 H; p! \- O/ |
0 {4 S+ h: \5 e 2.三重积分、三重积分计算(化为累次积分、柱坐标、球坐标变换).
- m F+ G8 k2 r2 R7 L
$ `2 k! s4 Q' |0 j9 H7 J8 L% U 3.重积分的应用(体积、曲面面积、重心、转动惯量等).
* w; N8 E; j( z1 O! _4 K7 ]
/ }6 I* O# y) i) H# A 4.含参量正常积分及其连续性、可微性、可积性,运算顺序的可交换性.含参量广义积分的一致收敛性及其判别法,含参量广义积分的连续性、可微性、可积性,运算顺序的可交换性. " c' q* G, A% \! Q
, p2 f9 U& d# q 5.第一型曲线积分、曲面积分的概念、基本性质、计算. 8 ]9 u2 L& \- K0 ~/ D6 z m
8 F" X% |' M" D( d 6.第二型曲线积分概念、性质、计算;Green公式,平面曲线积分与路径无关的条件.
}% |/ e( W: X1 C" d* e 9 q' b( j4 ~ K% d7 Q
7.曲面的侧、第二型曲面积分的概念、性质、计算,奥高公式、Stoke公式,两类线积分、两类面积分之间的关系. 4 T( f) G. }! G. P# U
$ u$ f; \, K) F- @2 v8 u W0 M 七、无穷级数 ) b! k$ C3 \5 J2 N% {+ e& S
. V5 O* z( } h3 r
1. 数项级数
, o, G& `5 L {, C
2 m$ _* Z$ {/ Q; l, M- g; b 级数及其敛散性,级数的和,Cauchy准则,收敛的必要条件,收敛级数基本性质;正项级数收敛的充分必要条件,比较原则、比式判别法、根式判别法以及它们的极限形式;交错级数的Leibniz判别法;一般项级数的绝对收敛、条件收敛性、Abel判别法、Dirichlet判别法. 6 P- ?1 i* e. M! Y: S! C7 J' a
6 Z" C+ @# T) _; f8 T0 h 2. 函数项级数 7 C6 [( G$ E" I9 u5 W: ]$ m
9 h, u7 F; m6 m5 @+ b4 x2 ~* C
函数列与函数项级数的一致收敛性、Cauchy准则、一致收敛性判别法(M-判别法、Abel判别法、Dirichlet判别法)、一致收敛函数列、函数项级数的性质及其应用. , B4 C7 F: e/ k" S' m: [+ y$ A
0 h3 r; ]! ^* b0 y$ S 3.幂级数
* E4 y! Y8 N* k! Y3 J! c
3 x+ n g5 A& X 幂级数概念、Abel定理、收敛半径与区间,幂级数的一致收敛性,幂级数的逐项可积性、可微性及其应用,幂级数各项系数与其和函数的关系、函数的幂级数展开、Taylor级数、Maclaurin级数.
! |" N2 x. w8 ~. Q( w! X$ {' Y 4 O7 E; `$ l0 p
4.Fourier级数
2 {$ T" E' R0 a9 ]6 y ; B" `( e- Q& }7 G% u9 [5 W7 B. U
三角级数、三角函数系的正交性、2及2周期函数的Fourier级数展开、 Beseel不等式、Riemanm-Lebesgue定理、按段光滑函数的Fourier级数的收敛性定理. ( E# {' a4 D! X* p' k
0 d' Q$ `8 Q. G
Ⅱ、高等代数部分 ! S% [' x4 Y0 a r- B/ A
+ c" J2 [; B# G 一、 多项式 $ q: X, R4 ?9 J6 x! w' @
! M, B8 h* ]# n, [# ^( L* r 1. 数域与一元多项式的概念 " C3 X$ Y1 [1 p+ T% c
' Z0 z" G9 l/ B7 I- M
2. 多项式整除、带余除法、最大公因式、辗转相除法
) E O" d) q W( V) u! F 6 z! ^- _5 c ^" J% U
3. 互素、不可约多项式、重因式与重根.
: p5 e$ O# O7 [' {
, m# [1 R& J8 M# g( E 4. 多项式函数、余数定理、多项式的根及性质.
3 W- G1 B3 ]3 _
8 i2 k: l3 r# P" Z; l 5. 代数基本定理、复系数与实系数多项式的因式分解.
$ U/ e: G2 }' P$ ^) c x/ X; J
" B. U# t5 B5 q- l' @1 r0 t 6. 本原多项式、Gauss引理、有理系数多项式的因式分解、Eisenstein判别法、有理数域上多项式的有理根. ( N% B+ `9 r: y3 z2 j8 H
* l2 D" ^( b9 J) `8 b S 7. 多元多项式及对称多项式、韦达(Vieta)定理.
5 D V, |" P/ B9 b9 P9 Y# X
2 s' a: j9 }3 m! }8 e2 l 二、 行列式 * ~7 P. z8 L# |4 J* Q) p2 _% I r
! O+ x `$ x# |5 ~ D1 m
1. n级行列式的定义. 0 H" i# N! Y; z9 H- q9 T; j
5 b- A& B. V f8 {# a8 `3 C5 x s
2. n级行列式的性质.
) o9 E4 @5 A4 A, w+ L* E& d
* z- i) f; N, O) H 3. 行列式的计算. * X4 Z% r8 t: E1 \
$ Y( j s8 `; ]* L2 M$ i
4. 行列式按一行(列)展开.
7 B4 m& p# U9 N7 A0 ?- A ( t; j/ r! i" |; f
5. 拉普拉斯(Laplace)展开定理. 1 q: `8 ?: C' ~0 E
7 Q% U+ K& X4 `" { 6. 克拉默(Cramer)法则.
. A/ g* P, x2 b( N1 i; z; x/ N; S 0 ^ B7 \: J1 y0 ~ L; B
三、 线性方程组 1 L0 U- b- A" Y) {$ P- [6 ^
9 U: d$ J7 P! ]
1. 高斯(Gauss)消元法、线性方程组的初等变换、线性方程组的一般解. * j, \; B- z( y: N1 R
$ Y7 t4 g. T+ ~! q e8 J
2. n维向量的运算与向量组.
/ |+ K" ~: P, J' |: ^$ m+ \9 v 0 r9 p; ?' S% C6 l2 B* Z9 U
3. 向量的线性组合、线性相关与线性无关、两个向量组的等价.
% M l) u6 K7 X y/ n ^ # C! ~; O* S+ i4 Z8 H
4. 向量组的极大无关组、向量组的秩. , d3 J: R& E- E: I; M1 l
& Q, d0 |0 o" h 5. 矩阵的行秩、列秩、秩、矩阵的秩与其子式的关系. ( g, m5 G0 ]0 p/ L
E% g* X, x% s% n2 ^" s
6. 线性方程组有解判别定理、线性方程组解的结构. : O& m9 k- p% g8 M6 j
* A' F, d" f3 H; k4 `9 w6 Q, L6 d
7. 齐次线性方程组的基础解系、解空间及其维数
# [6 S$ p" w4 @1 K1 _/ ] 6 v- a8 k5 \1 q! i
四、 矩阵
' I7 n+ X: b! ~ . T/ ]. V3 R3 K5 T) e8 q% u
1. 矩阵的概念、矩阵的运算(加法、数乘、乘法、转置等运算)及其运算律.
* K: @" n" B& v9 r4 b " c7 \& U& x) h) {+ Y
2. 矩阵乘积的行列式、矩阵乘积的秩与其因子的秩的关系.
. c8 m- K! ~$ c- w' k' V 3 @3 T( N% n5 O1 F
3. 矩阵的逆、伴随矩阵、矩阵可逆的条件.
% v! L0 R; P1 O! W( w5 ~+ T 7 m9 L! {; T6 Z+ U
4. 分块矩阵及其运算与性质.
H7 }5 M! t2 u/ t) ~1 H 2 G, e0 F6 k0 b2 B) `
5. 初等矩阵、初等变换、矩阵的等价标准形. 1 u% y( e# r/ S( z! L/ H
% q+ v4 i. Q, Z: X$ I, m9 y/ x9 w# F
6. 分块初等矩阵、分块初等变换.
' E1 a$ ~, H9 {: G6 f# T& U: U6 C
: m, W5 G5 o. }, p; T 五、 双线性函数与二次型
+ T- s, `) x) @% h8 Z4 v / N! U- h9 z8 D/ m3 z; N
1. 双线性函数、对偶空间
7 _ A# b ^$ r
# E1 t- k& \) o. i2 l9 ` 2. 二次型及其矩阵表示. ! S3 U% I0 w1 [
& u( L$ [2 e( q8 ^& h1 `4 e
3. 二次型的标准形、化二次型为标准形的配方法、初等变换法、正交变换法.
1 k& x$ C! u5 _: ~
$ A5 m m4 p y U$ s0 r 4. 复数域和实数域上二次型的规范形的唯一性、惯性定理. / y( G% W' n% p0 j5 ~
7 A2 [8 q. X# l
5. 正定、半正定、负定二次型及正定、半正定矩阵
% W" D: O9 y/ {$ {8 M( K" v
$ }1 c- c1 @6 O: A' N+ W. `( _ 六、 线性空间
% [) [5 i7 d4 r% ]/ f! n + G4 ^ w! g; K
1. 线性空间的定义与简单性质.
" F" [! t6 o F1 Z( T# H
6 Y/ p0 x- j/ v 2. 维数,基与坐标. 9 _/ [. g) U4 o2 `! d( U# F
" B$ D3 ~. \9 v2 \! z 3. 基变换与坐标变换.
4 C. k+ a2 S. F& `
4 Q1 H# `6 B* E 4. 线性子空间.
, J. Z7 N, d( A" H. L! o; v 4 T. C0 z: [) P0 i( c# H
5. 子空间的交与和、维数公式、子空间的直和. / {) e! J0 d) c1 ^8 W' c8 `2 w
1 ] B" Q5 k Z 七、 线性变换 - F2 b9 {; \: O* t1 b. C5 c3 P
. Q4 z$ b4 |9 c% v$ n 1. 线性变换的定义、线性变换的运算、线性变换的矩阵. ]6 U0 p* J( N6 F% H6 Q4 h
" q' L1 c: D1 ~ 2. 特征值与特征向量、可对角化的线性变换. + R/ h+ d5 l* Z. S
9 j9 Q3 n/ {2 U1 y$ t 3. 相似矩阵、相似不变量、哈密尔顿-凯莱定理. % ?, t' h9 q! |9 B
2 T1 q, J5 t, j& ]4 Q
4. 线性变换的值域与核、不变子空间. $ I( y1 N' b J- |9 }4 S
r% r! J: z) c4 U5 m* h/ e
八、若当标准形 ; w' i5 o& O3 f: A3 A/ {8 n
/ x) ?* \; Z, L9 c3 h. ] 1.矩阵.
5 R7 T. o( M' _2 p4 j
4 J1 R" P4 V/ |4 G' K 2. 行列式因子、不变因子、初等因子、矩阵相似的条件. * k2 b" j0 T' i' o) B/ E8 O" I# v0 [
) |) S! p8 C! j- v5 h
3. 若当标准形.
/ r' d$ L; M6 v) \+ ^# H 2 C7 v# W) {. {% J7 p( P) A
九、 欧氏空间
+ x$ r; S' R; ~ H3 ]# z# T0 f
) _; m' i( l# t/ d, o 1. 内积和欧氏空间、向量的长度、夹角与正交、度量矩阵. / n& |2 y2 d+ b) b- s; O
A9 k6 t/ M. b9 O4 c
2. 标准正交基、正交矩阵、施密特(Schmidt)正交化方法.
6 w0 D! e g# E) u! x2 ? & A( A5 ]8 t* l3 a- K. b+ |' S
3. 欧氏空间的同构.
/ l% W; q, X' _. k9 s' V, z- b* e
9 D, h) j: D" b4 T: B: I 4. 正交变换、子空间的正交补. ) u7 u% n b$ K; O
$ F% e/ h: j* b3 H" }/ C& e$ R 5. 对称变换、实对称矩阵的标准形.
# E6 f @# d, @: C" X
. S! l' h$ b. k d3 K& ~% m$ a 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. 9 o$ H/ g+ [. y1 U9 \: v; o
J) j3 p8 `: [& J5 P0 x% X/ k 7. 酉空间.
1 l2 A7 M. i9 ?& m, z. e( K$ E 8 w+ o3 x; E; Q$ j8 G
Ⅲ、解析几何部分 & ?& w. T- A3 @- s6 D5 z( h8 O
3 [, A; K+ d$ [
一、向量与坐标
% f+ m8 b- K* i: `6 t0 [/ _5 d
2 P0 p2 U+ S8 L- w 1. 向量的定义、表示、向量的线性运算、向量的分解、几何运算.
6 A- z. i( |6 O- I, E; r0 H 1 w- z! c2 y3 H7 ]; c( k, |
2. 坐标系的概念、向量与点的坐标及向量的代数运算.
7 D+ \/ l* b: `1 S+ z( q) j8 S& F , N% d. P+ k/ Q( i8 [
3. 向量在轴上的射影及其性质、方向余弦、向量的夹角. ( |9 l# G# Q* u2 _) ^5 N, ^
& j4 g3 |# Q/ a5 A$ O
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.
8 d. K1 o0 v+ b; ~ , V7 S% k7 R+ e0 x; W
5. 应用向量求解一些几何、三角问题. + G* t& v: j$ [5 k6 u- h2 U
* T( e1 \( G7 P! g i+ U; N
二、轨迹与方程
5 v( Z* L) |" @2 w 3 u0 j3 p4 q& n0 E8 b: Q8 [+ |2 A! i
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. 1 \% ]- \( i; `3 U# ?
; t6 k2 ^, ^5 q2 W6 s# \$ B 2.空间曲线方程的普通形式和参数方程形式及其关系.
g6 K( d r O( T# r4 A3 s 1 G% W3 ~7 N) P5 X; ~6 I. N
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.
0 `2 q+ Z% D/ s ! w4 D6 m: R& W9 C
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. ! x# d( m0 a9 L0 x/ T
f8 ~: ~: p3 m
三、平面与空间直线 h5 H9 Y2 W# f
3 F- R5 E. [, i. n 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.
5 Z4 u0 b( Y v8 w, o, e & T- t, Z3 ?1 x6 K+ a9 J, j6 N4 d
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.
6 L2 Q( q! R2 Z
' ]2 g) x3 r; @( b/ i b& z 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.
4 Y; c$ ~7 J- k" p! C6 I6 R' J& }
" S% K- P3 F' `/ i2 F) g1 U 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.
# B8 K- l! Q: z1 N: z+ z : R, H' ?3 k6 G& v2 O1 p% Y
四、二次曲面 ! {4 ]+ ]. f) u' h0 }0 M, t
0 m3 A/ u! }; f3 k3 S4 `2 V 1.柱面、锥面、旋转曲面的定义,求柱面、锥面、旋转曲面的方程. ; L( \/ |" b3 l0 x
( s1 C% o8 _5 d- w 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.
; ~8 {; ^9 x0 E, X5 H
# ~8 J4 ]& ?1 j3 J 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. $ v. Y4 h* N" }, x; `
$ l9 x1 q& Y, D
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. " Y+ [. d/ v0 L) T7 ~# [ q, h
6 d5 H) f7 _& p- @
五、二次曲线的一般理论
8 B" R" n; y+ `% n2 V$ g
( ?, _2 i+ |: q* {5 p5 i8 S 1.二次曲线的渐进方向、中心、渐近线. " }+ Y& b4 R4 S6 p& _2 J' S
, b8 O" |& [4 u X% Q1 p
2.二次曲线的切线、二次曲线的正常点与奇异点. " k+ O5 Y% P# x4 R8 }; n
8 I) Z7 G" X4 [# W* \
3.二次曲线的直径、共轭方向与共轭直径.
, [* V, `# ?; f5 W
5 o/ ^4 d1 M; y) {$ m+ Q6 t 4.二次曲线的主轴、主方向,特征方程、特征根.
9 G, \9 l0 u* Q- K$ A- p% X0 i 4 Y9 O: q. T" ]( B9 V
5.化简二次曲线方程并画出曲线在坐标系的位置草图. " r! `# s, k7 C
, V* N2 {2 \0 V; B$ v
(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: $ X4 @- u8 d* x' E; C
1 @9 L1 u) C/ p3 Y: G 一、函数、极限、连续 6 M. G c8 J2 _) u& M" n( z* @/ |
% d# v+ z$ E; k; ~: }/ x9 j 1. 函数的概念及表示法、简单应用问题的函数关系的建立. & ^# r6 `8 |: y; C& Y
`3 ~: X0 ?' {" t: v1 h( D- h
2. 函数的性质:有界性、单调性、周期性和奇偶性.
( D$ c; F. `, ?2 z) I! [
5 u6 a0 Z3 n5 w& e. P 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.
& @8 W$ Z3 h9 C# G2 h + I% B B+ ~. _7 B7 h
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. 4 t5 Y9 l7 f ~
" G& O1 E1 e, |5 U* r, H
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. 1 T& Q" k0 b8 ?2 f
3 P% Y) H% V W) A8 Y5 w4 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.
' p$ J* `7 ^- c0 x, X e3 y
' f3 L6 j0 L& X: m5 } 7. 函数的连续性(含左连续与右连续)、函数间断点的类型.
0 g" c! T U; E3 q' i5 M) {7 j A $ E# J$ C5 A! v4 _8 l
8. 连续函数的性质和初等函数的连续性. , Z& a. @ p3 T# e r( Q% s4 J
' w M% b$ J2 i 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). . e1 D; S" \" h5 b& L, X: Q
2 ]( y% y. N& Y4 l 二、一元函数微分学
, x, B% v: F$ ?: E
+ N9 `) H; s8 k# [, A/ S9 { 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.
; `+ m2 x3 @$ V) @9 u+ k $ }% `" o% j+ \9 S% u
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.
! T' s8 g0 i4 L/ f6 h' Y
0 [5 a8 d) Z! ~& G- S 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.
* [4 B; H5 Z( J- ~- k0 Z1 ~
8 s! o L1 M* G3 L( D! j 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. 0 l6 h0 c6 @4 D9 k
/ W4 v4 W; t0 D 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. 8 V; g& k( b6 J' e2 z; E6 `
0 W: H; m5 b/ q8 i
6. 洛必达(L’Hospital)法则与求未定式极限. 6 B7 I6 F& ^+ G* Q" s
) Q$ V: d" ]) \9 H" d' ]2 h8 U6 k
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.
9 @$ G1 y: K0 b2 R0 R) [
- Z# L6 K+ V* p! l+ p4 d% N/ U$ ? 8. 函数最大值和最小值及其简单应用.
7 J3 y& |- {6 k4 X4 k) r
) _2 E" s6 s1 N a 9. 弧微分、曲率、曲率半径.
( W, k5 }+ k. M( Q6 J& N$ S8 C4 H, p* e
) R% a, i* _" } 三、一元函数积分学
! n8 n7 D5 \# l* R' c 5 o& s( Z' o, E3 U1 M
1. 原函数和不定积分的概念. , D# j) X, t3 L8 s7 R
1 s# t1 q4 f$ w% N
2. 不定积分的基本性质、基本积分公式.
3 |. X- z8 s ~! N: V1 H3 g( E # X1 {& t& @/ H7 ?
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. * S, T' i8 L. ]# J, F" E
. t: D2 i/ n. R2 H ~' r; \ 4. 不定积分和定积分的换元积分法与分部积分法.
2 Z3 A3 l8 m8 N0 P
" u8 w& U; N5 P# a# D: I1 S 5. 有理函数、三角函数的有理式和简单无理函数的积分. 8 s+ `7 ?" n. z. ]( O$ z6 Q) y& H
( I7 _" }- g- O7 m
6. 广义积分. L- u; J4 j9 t4 I0 a* K- e1 a
( ^5 [( D$ A7 j7 R' T5 c 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.
% N$ k" @5 C: ?& W
' }2 @7 h7 Z+ l& w$ x 四.常微分方程
( ^2 ^0 M7 X. X1 n. I( F% X
# ^9 Q0 C/ Y2 a/ I2 H$ x. _- S. I, ] 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.
" k6 _$ K1 Q$ Q 1 e2 [ N- G4 j+ Y$ Y5 j7 d
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. % _3 u. e! ?8 k0 J
D" K: V% t% |8 P6 x! C
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: . * y; t4 Z, f2 L2 w- }4 L. R
+ ?$ J; Z% c) J( g5 z8 f# b
4. 线性微分方程解的性质及解的结构定理.
0 r2 t, D2 n4 F" Q
% k; d2 r8 f# t* K0 A- A% H 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.
; `1 v7 h+ h* S8 ^9 W
9 j% e, v1 ^; E0 ~: g* q 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 ! ~" H; f5 g* P% k8 Z3 e! \
' W3 Y: Q2 ~, N
7. 欧拉(Euler)方程. . c4 i5 z( X1 y& ^9 ]3 V/ h
0 ^" r" G# x& V: D0 S2 ^) ? 8. 微分方程的简单应用 6 |* [7 o* g$ X. d4 T5 j- q. j/ G8 [
- y3 ?6 s; P. x& @- Y
五、向量代数和空间解析几何
/ P: |3 P6 k7 `) p ; J5 b5 X8 h4 e3 i
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. 1 a& X/ }( C' m8 E1 i6 O+ q6 a" a$ g) G
# X2 K# I U( j
2. 两向量垂直、平行的条件、两向量的夹角.
* N M9 c3 C+ a% D7 W3 t* q 7 D" f* F+ c& U" X2 t3 G! W
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.
7 V2 A8 z: E5 E3 ? s# c+ D" T 1 ~8 O% U; t* j2 ?5 H( H
4. 曲面方程和空间曲线方程的概念、平面方程、直线方程.
4 B4 A, k4 _6 o$ R* V4 _7 s4 ?
7 W; q4 W9 l* g 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. 6 \' a |% H9 d$ |6 G0 j2 |
, w/ d6 h. S% a8 p6 C
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. 5 _. f) c5 @( Q1 t3 S% W/ @
6 S- R: L+ Q4 b; e) J) T 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. , z# h) [' e: s: }6 r
) R3 l: B8 c T0 F
六、多元函数微分学 8 G" |; ^6 y4 b. U' O! W8 [
) _& X+ F1 f; X. h! ] 1. 多元函数的概念、二元函数的几何意义.
1 M7 f6 S0 T4 s. {7 B3 R & t# {6 X r/ H1 @3 @* ~7 g" }
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.
1 r- J6 u# ]" ?5 z# s3 ~
, K; p" N' ~+ u 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. 3 g. z' ~" T: W4 T9 ]1 _" m
6 }1 k' `+ W1 s' K 4. 多元复合函数、隐函数的求导法.
s- H- A2 Y8 v2 }; L& S2 n . g% _$ B5 a( T# B; G0 b$ n) A
5. 二阶偏导数、方向导数和梯度. : Q6 @9 k$ F- d4 @
+ S9 a7 S1 L; ]- ^; p# t
6. 空间曲线的切线和法平面、曲面的切平面和法线.
6 x. V) W8 {% c2 _ e% `! P3 c; q
) ?# f4 ^$ e! ~0 V3 { 7. 二元函数的二阶泰勒公式.
* \$ o9 x8 O+ E% z# V9 R9 H
$ U7 {4 V ^& n# P7 e( c 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 U! M$ t2 ~/ Y' `2 m$ X" }
$ g$ `9 o N7 M: a, a 七、多元函数积分学 2 J/ @( s. X" N( {. W
+ h1 C/ P8 r3 C8 \
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). % h# @, q1 m. B6 h
$ q# ?, t! K* p0 l- h. b5 T$ O
2. 两类曲线积分的概念、性质及计算、两类曲线积分的关系. 7 P8 V2 z- m1 h: C5 P# g% D
0 i' s: s0 D8 H; I 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.
; j9 R* H; o' e/ j* } $ X# A% I S; C- m1 M
4. 两类曲面积分的概念、性质及计算、两类曲面积分的关系. " O& A# E, K4 I
" W, b; h8 R1 g" }7 ^ 5. 高斯(Gauss)公式、斯托克斯(Stokes)公式、散度和旋度的概念及计算.
2 t6 B3 y$ k2 x% e' u + [9 b7 _8 f3 C* N& @( z
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)
; |; f/ _( C' R) G6 L9 v7 w * M. @; Q& E, `
八、无穷级数 \+ H2 O1 x- D$ r: O
+ F2 [$ [3 H. k w* [( b, D 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. 1 |! W* Q: m+ Y
- j& t5 ~6 X' _1 ` 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.
* y3 K' y' V: \( V7 ]! ~ ( s" |* f/ V: Z9 y# W+ r
3. 任意项级数的绝对收敛与条件收敛.
1 X; i- M5 |0 l9 K2 L 1 h, D. o) ^, V o# X
4. 函数项级数的收敛域与和函数的概念. - i; A, z; | w1 O) l: j. c& _
3 |. I6 K5 L# b; u7 W% @' T6 p
5. 幂级数及其收敛半径、收敛区间(指开区间)、收敛域与和函数. . k' t/ |" c. ]$ ]7 h9 _) F
$ O5 d' u, g8 L: x: } `3 L 6. 幂级数在其收敛区间内的基本性质(和函数的连续性、逐项求导和逐项积分)、简单幂级数的和函数的求法. 4 N0 {) u$ F1 q$ g7 ~7 Y
; j) x, w+ O3 X0 U; R
7. 初等函数的幂级数展开式.
6 F ~ O) K3 Y9 M" d* x: w1 r% i
0 K" w* i0 l2 v% i/ Q+ {( u) @# @ 8. 函数的傅里叶(Fourier)系数与傅里叶级数、狄利克雷(Dirichlei)定理、函数在[-l,l]上的傅里叶级数、函数在[0,l]上的正弦级数和余弦级数。
/ e9 F' @! ]3 a, z / o! I% I! A4 `/ P
大家加油啊!拿这个奖很容易的!- F2 t7 V) r8 l% `1 O
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