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 L4 Z$ S; N2 \; o* n& V 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。9 F% d6 r, R" H- {; @5 u& w7 t) n
竞赛大纲 中国大学生数学竞赛竞赛大纲
9 d7 v$ U/ V9 j4 o" ~) w3 c
, }% S6 h, q) N, Q* h4 B (2009年首届全国大学生数学竞赛) 3 c2 n' Q F% U. n1 R4 r% z
M( i# \# @5 @9 R4 d" _2 a 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。 d) d3 f# R6 {6 M7 j
& h$ V% M: c: q
一、竞赛的性质和参赛对象 6 Q, h5 G0 A1 J4 L
0 `; ]" | F" F* @' o7 h& A0 C# l
“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。
, M( ]3 ^- \% k3 M% H. i4 j3 r 2 H4 N8 @( o0 ]- S% ]/ h' G
“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。 " R! s/ p3 a: w9 t' \
7 p9 C9 O1 F3 p. S# U 二、竞赛的内容
/ K4 h& W- z7 T7 A
' r* B% ` l0 i# D1 G “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。
+ ^( ^6 t' U7 c2 L+ q& o$ ? 9 m! O" `1 R# v4 E; d( ]& F
(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:
+ [1 ^4 k% Q1 \+ l: I
4 J+ h6 |2 `# r6 A+ ` Ⅰ、数学分析部分 1 E: ~9 T- X2 a7 y
3 x" G( z. a1 |. q
一、集合与函数
/ u* ]0 A2 v. r& G+ s" l2 k% j ( [2 k( I4 N0 V) F0 T* p j
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.
4 s% b) v) J5 @! I1 V; M
4 ?1 e4 \" S i" r) [8 k; j 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. " N8 A/ @+ b q* Q5 p
- B, u6 ~( j/ D& A4 |
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.
3 x4 C6 U9 ^) I6 g4 Z; }9 G2 [
' y2 u/ P) q0 D$ {( V% j 二、极限与连续 7 b; L/ a+ a' c1 J4 w
& Y/ Q3 P6 w5 e* J$ V 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). 0 }0 h; O7 t' i2 N1 P5 r. ^0 c
, V: N' M% U" ?! O" A3 } 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.
! d* X0 B2 j) P. {, k# Y
/ K7 L/ A; c, S4 h) [6 m 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.
# Y" \4 {4 [/ m, a
! ?! Z, w6 P. |9 |* q 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). 2 ?* }! I4 E* L" Q
) E5 |# ? @( l% t4 l% Y$ G' v1 G/ x
三、一元函数微分学 $ f. k8 E4 c' m6 d! }6 A5 ` }
7 _" S1 Z* n) `; b$ |1 p. W 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. 0 C) e. ]) E: i) V, b( j
; g+ r4 z/ s1 g! j
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).
0 s# i) O# I% L$ n
+ n( g; @9 D2 e) c3 f& G5 A7 i: S4 c 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.
3 u* G+ I/ O4 Z" u) g# w; I ]
* v# i! j- \3 F' r) O3 i1 [ 四、多元函数微分学
6 O1 w3 Q2 _+ m. H' f
* }$ T- c2 `- E& a/ y& }4 K, J( a 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. 9 }9 A8 s8 v5 v& h* `
8 i# i1 Y, q* U& I+ _
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. + y" T6 f8 S% K% ^8 t" J
. _* _$ x3 X) 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).
7 n0 H/ H5 e. m2 G' t- i( @ 4 t- K; h" |/ H: R7 C: T
4.极值问题(必要条件与充分条件),条件极值与Lagrange乘数法.
9 n7 y5 a8 W6 L: _0 E- w % E7 g" c; [) w; }! \
五、一元函数积分学
' f i2 `. h+ P
- j* @1 l/ O* i; q! z 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. 1 }" h3 d) m9 k, K! o; O
. l$ v, ?0 M$ [& P' h0 O6 F! L/ o" N' t8 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.
- n! K# i; a% M1 h + \7 @8 A& W( `3 g z
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. ' D2 F& }0 O2 {3 ^4 j+ X' r# Z
3 a e4 G7 k; ^4 I$ W8 V# ^ 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. ! u7 l- h; l1 @5 V- }
4 b. I5 I5 R q 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. 2 o) \$ G9 w. `/ w1 O* j6 R. U
" Z$ i0 {3 ]( O, S* C: i- J9 | 六、多元函数积分学
2 d1 ~0 [# {1 X5 [$ [! S$ ~
" [ D) o" ?' I* |; r5 a 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). ! y- U6 n) O- g( k# Y
$ | }% ]! }5 ~- s1 u& S2 Q4 |
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).
: ~" w+ P( n% M6 y% n3 H
+ {+ f0 x4 ?- P9 ] 3.重积分的应用(体积、曲面面积、重心、转动惯量等). 5 u! d( n& ?3 d; E8 q5 U
0 ?5 I/ k! a7 B% N* _
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. 9 a& p- O3 x4 w* e
3 \6 \5 e* v9 _ n7 x( s: \0 d4 G5 H
5.第一型曲线积分、曲面积分的概念、基本性质、计算. " x; A6 o# V4 ]/ {7 m, B: u
8 @+ M8 y3 l9 o1 R 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.
/ ^" l9 A' O8 D4 T 7 T/ s& H0 S' r' `9 u
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.
& L, l; B* @* d2 |0 X/ |
: N8 d3 M9 i$ H 七、无穷级数
5 J6 f% e( {# Q$ w3 n! m( x
, R: w" T5 Y+ J' i) C 1. 数项级数
2 U3 M- E/ i0 o% E- d0 p 0 S' f B/ K2 n& E+ \
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.
; G& K+ s1 b c! M1 D8 `! _1 p
) P w/ g+ M4 k 2. 函数项级数 - ~, D! r6 C& K
, k$ r& n6 B% c1 j+ i 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.
+ T; z |& Z. m, |: h+ V
4 @* y2 F0 s' H) r4 n! H 3.幂级数 4 }- d5 N5 E _
) R/ C+ Z. l, ?# }8 A$ ^) D 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.
: z0 ^: L, A% v! P2 @
% t( V' X, A$ V: T$ c 4.Fourier级数
0 N6 G+ [" K# } 0 F5 Z1 Z! Z3 C! ~3 T9 e2 i* r
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. 0 v* z2 i3 D; i5 r1 b
3 A4 v6 H( O! q6 l+ h4 m
Ⅱ、高等代数部分
8 E& e' E" i! a' ^! z+ }
* _2 i# ?: G$ s' p" J 一、 多项式 + T+ \/ ^8 b2 Q% u* S- E
: t$ O2 F, m, B" J0 ^
1. 数域与一元多项式的概念 ( w+ T) ?% X. T- ]
% e7 W* E( O0 C( G: ] l 2. 多项式整除、带余除法、最大公因式、辗转相除法 % q- O( K _% C1 e, i5 U9 P
( G; H& {3 e! l- | 3. 互素、不可约多项式、重因式与重根. ' P! i6 T7 a4 i* Y1 E
2 G$ f4 @0 k I; d 4. 多项式函数、余数定理、多项式的根及性质.
) L3 m3 O8 Y6 q& H y E; F1 L ( W2 [( U k# ]$ H+ t- F9 X
5. 代数基本定理、复系数与实系数多项式的因式分解.
Q8 L f* W8 u, t2 k r$ x
- M# G/ a% l; q 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.
! O; ]# [+ R; Q. A/ H& B! ~
: D6 K" F/ d, T$ W 7. 多元多项式及对称多项式、韦达(Vieta)定理. 3 k9 v$ G# Q1 T9 a
8 O8 @/ f7 {! q: Q- A7 I2 B. _0 o 二、 行列式 & a, V( v; t2 a. K) m
, W, k* i) O9 \! i 1. n级行列式的定义.
, K, j% R# B/ h8 I9 q- E; P
$ L) Q! k; k: k/ n+ `# _5 { 2. n级行列式的性质. : z5 g/ ]* h8 t x+ A4 h' t3 u5 s1 p
) Q _$ Z3 I9 C+ D1 d! p/ u 3. 行列式的计算.
3 s/ K) L* ^ x( w! @
; D; F- X3 [. h" B, _( @2 V. E4 m 4. 行列式按一行(列)展开.
/ i: ]1 V7 \) n # e' |1 s Q( ~ }. F2 B
5. 拉普拉斯(Laplace)展开定理. 5 l9 ?4 ^- f# j
3 `0 c& X+ m3 Q" | 6. 克拉默(Cramer)法则. I" k( B: M. R7 b2 }
' p8 t6 r# j3 S" S4 u, T
三、 线性方程组
. A; P) [0 ^, e4 t$ s ! a+ }7 n [' \* N7 N/ g( \
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.
' ]6 X5 n+ |% I! a* X7 w 0 `- U2 o( S* h% D
2. n维向量的运算与向量组.
$ o1 M2 e; T' c) Y
5 F3 b. J: ?9 t' \4 [& N5 `% z! K 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. ( D9 T( [# `- u8 N/ a. k
7 j+ `+ c: a: _1 d& k( c, A; c 4. 向量组的极大无关组、向量组的秩.
5 b, {8 |0 |+ q5 U! d 6 M ^8 m( V" Q% i
5. 矩阵的行秩、列秩、秩、矩阵的秩与其子式的关系.
8 D" z: f" _" Y' C) v( n1 ^$ k
4 l( B: {4 ~4 R 6. 线性方程组有解判别定理、线性方程组解的结构. $ U- J% C( |; Q
% z8 S5 n, |' i1 u! z) ?) y 7. 齐次线性方程组的基础解系、解空间及其维数
0 Y. c8 A' `( R% d+ o0 |4 }* q
" ~- h# N* V# g% T 四、 矩阵 $ }, ^6 M* n. x t8 N: F, C* W m
5 I+ B# T, b7 B0 L 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. 5 t+ P9 ]) ^ s- Y% }
8 a. f; P4 x# X ]9 E7 E 2. 矩阵乘积的行列式、矩阵乘积的秩与其因子的秩的关系.
% X4 D; N' @6 ^ Y
: t7 z5 m0 Z! N( F 3. 矩阵的逆、伴随矩阵、矩阵可逆的条件.
+ J9 i8 e& U4 P- z G ( @5 _; p0 J3 r( [
4. 分块矩阵及其运算与性质.
1 @6 |' G& N& i6 N W4 V 4 x4 ~6 b$ J1 w6 T6 W5 T6 P
5. 初等矩阵、初等变换、矩阵的等价标准形. 3 M [% h7 b' y! n8 O
2 x Y% |- e4 x: g( }! ~1 H
6. 分块初等矩阵、分块初等变换.
, y! {9 _! W: g' s( D. X' S " X: }2 K. d) U2 ]
五、 双线性函数与二次型
9 u5 o7 \/ ?7 G8 K7 a " m5 ~" D1 \ E" X F0 r
1. 双线性函数、对偶空间
9 c1 C4 S' u3 i# B
; y& P5 [8 i; o 2. 二次型及其矩阵表示.
, Q5 g+ f6 _: }' F. R2 }
' E' p1 y# l! d- Y 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.
$ Q0 _+ |7 L$ K2 N3 N3 s% a ' s" ]3 @" X+ l& a8 ]1 N1 [. q
4. 复数域和实数域上二次型的规范形的唯一性、惯性定理.
! y5 C. w+ z! S4 ^7 V/ f. {7 Y
) f3 J, S ^# k 5. 正定、半正定、负定二次型及正定、半正定矩阵
8 R) F9 p/ I0 R, C
* ~ l' r5 ^ P! }5 {. C4 w 六、 线性空间 ; g! ?4 D4 F# |* U9 g# r9 ]
7 g5 e F( k }0 K& j3 } 1. 线性空间的定义与简单性质. ) @0 m' n* g0 V! \, ^
! @; q% m" {" ?7 U. Y' v" G 2. 维数,基与坐标.
! E6 R2 P2 X* ?: A5 |; d6 Z
, d2 O: S8 `" M2 m" m 3. 基变换与坐标变换.
3 l* n6 H4 F8 U6 c3 M
. p) I$ {5 e1 }0 r7 t- a p! U 4. 线性子空间. 5 X0 P( [5 i- [; b+ K
4 g: f3 c' u$ r0 @, | 5. 子空间的交与和、维数公式、子空间的直和.
: ]6 ] \, R$ c$ Q. G2 I
4 L. z8 C: E- d 七、 线性变换
- [- {4 E3 C: d' K% [/ j$ D 9 y( y% U9 r0 d9 {. c U
1. 线性变换的定义、线性变换的运算、线性变换的矩阵.
- Z, a+ P+ j- t& _! v5 N9 \2 d 1 M# ?! Y' |8 T0 g4 Q9 \
2. 特征值与特征向量、可对角化的线性变换. 3 R8 Q7 @! i1 B0 j; C
/ S6 g" n8 q3 b* x) E* L 3. 相似矩阵、相似不变量、哈密尔顿-凯莱定理. 4 ~) i+ y& L6 N
) H* z- F2 @, `0 ~7 L
4. 线性变换的值域与核、不变子空间. / I- E" v+ A* L+ o" h+ p
/ Z9 l9 @, c- q
八、若当标准形 - @8 a0 c/ ]3 n: \* i( C
8 R- I5 `- j4 F 1.矩阵. " l+ g) g+ K/ X
0 W0 n" V6 f$ |0 V/ w
2. 行列式因子、不变因子、初等因子、矩阵相似的条件. . X9 t+ i" X! `* I
: _- M5 H$ f) w3 h; ]% m5 j S1 g, C+ O 3. 若当标准形. / s; d% G6 Q1 R* A& R3 C- e
- |: \8 H, A: e6 c. e 九、 欧氏空间
6 ]/ N# m/ w2 V
/ f7 e4 K4 @( K# ~3 p6 a 1. 内积和欧氏空间、向量的长度、夹角与正交、度量矩阵.
* p& p3 H3 L! K7 w' M0 G
. T1 Z; I" c% y5 i) P 2. 标准正交基、正交矩阵、施密特(Schmidt)正交化方法. 8 z) E9 ^: N* H
3 s4 t9 |' ~2 V 3. 欧氏空间的同构.
9 ~3 _" d0 O; A& D7 z 1 P/ S9 N& p& g. v; l9 e: c
4. 正交变换、子空间的正交补. 5 [# e) g; P, \- w1 w
' C. V) g5 ~# ^9 c# n
5. 对称变换、实对称矩阵的标准形. 3 _% L+ H: ]1 D h) I+ c& O
% p( u4 k4 w- j! J
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.
# S, n9 h* X2 E, B% U) ?
" `' }0 v4 o x" {# e* Z 7. 酉空间. 4 c' B- C/ r0 t0 e7 a. S- s9 S$ E p
* S" T% J7 v: o2 k5 P6 d
Ⅲ、解析几何部分 2 H0 l' C( j% A1 r- K2 d% f
; z# i1 [! Q6 j8 D( w! t% J 一、向量与坐标
$ p0 o% F3 t R) y
2 m8 X% c4 Q* N% g& I6 F1 L 1. 向量的定义、表示、向量的线性运算、向量的分解、几何运算. 5 r8 ]8 S: p. m- @* o
3 N/ B) K/ ?1 ]" U, v) `# e
2. 坐标系的概念、向量与点的坐标及向量的代数运算.
% ?, Q/ s* Q9 A: M
* O' f4 q7 j, A 3. 向量在轴上的射影及其性质、方向余弦、向量的夹角.
- r3 z( _+ z& N% p) b' ^
3 r3 B3 W0 T, x: c- ^- V. M% `3 F 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. ! q# {% M# P. i; A+ Q3 ?
& c8 e) g* {# G+ J2 E
5. 应用向量求解一些几何、三角问题. & j* b' x; j J& Q$ i" l1 O
) N ]" m2 W& A* i" C
二、轨迹与方程
, s% i* _" [$ R% M: D D6 B; O . s% L8 c* v0 A8 ? ~
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. V' H2 C# s& h; W8 i
6 V q; w# I- ^" e 2.空间曲线方程的普通形式和参数方程形式及其关系. ) e6 P+ n4 ]1 l# }# ~
2 d5 G6 x3 ^. G
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. ; F. i* n, z5 [( @# [
/ b4 [) {5 [3 u" {1 | 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. ) P9 I. i, ]8 I V O j0 B
' f" q- X6 L. j# G1 p9 o 三、平面与空间直线
7 a9 {" d* x( j3 r+ y8 M: N0 @
. W" _: F% l+ [. ]$ J 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.
' |3 @& R3 O2 z# T
2 \* ?: N. n( P* r$ C% F 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.
* m8 r1 L7 C$ ^3 G$ _5 }$ B
% q7 K) o" _- @& b2 T% } 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.
- c; x7 ]1 Y* ]1 g
( `7 ?( i$ S% A+ I3 u; ?0 D% [( n1 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. ( ^* w) n7 K. M
. [; |" ?2 E$ N5 A% {; X! {" D 四、二次曲面 7 P* A) L- Z3 u7 J/ Y5 @
. k/ }( _3 |: B" O 1.柱面、锥面、旋转曲面的定义,求柱面、锥面、旋转曲面的方程.
& }6 J5 x- Y$ b: n( B
; G6 w1 |0 A+ n 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 J. k. y. i+ _0 _: ^; R
7 w8 h" R3 A" h! g, i1 g4 p/ V" { 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. , |& s& v f3 Z7 P
% M2 s) \$ V- t1 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.
6 b5 i' Y; O( r9 B9 P! o
" G/ E I4 b# c& P& j' Z- D 五、二次曲线的一般理论 " H' {) p: S) Z- d* y, u3 I
! y3 ?+ X! L, j2 O" ^$ L
1.二次曲线的渐进方向、中心、渐近线.
3 s1 B1 z7 m6 b% ?5 D: Q: E * o! ]3 B3 @! ^- @& ]) V3 }8 t' d
2.二次曲线的切线、二次曲线的正常点与奇异点.
3 _+ F4 J8 E. I
) x* H" g. }, f, s 3.二次曲线的直径、共轭方向与共轭直径. . e9 d, k5 g! r8 ~( _5 }0 L, e
' e2 e& V* ]- ^5 f. n
4.二次曲线的主轴、主方向,特征方程、特征根. " _9 X4 ?& b) F" T- y* H
9 ^3 r/ q( \7 m. M% y* R 5.化简二次曲线方程并画出曲线在坐标系的位置草图.
$ O6 w# J% a: W' I' D
# I0 ]4 p4 v- z* ]& B (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: ' @. J% a2 |8 _0 x
" F5 A6 C9 y5 R 一、函数、极限、连续
+ m4 P* l) Z8 ~+ _! W: \% n ; H3 ?4 t: R2 d) d
1. 函数的概念及表示法、简单应用问题的函数关系的建立.
1 ?+ `1 z& V! w0 i W2 F
' ~+ E" ?( r' k 2. 函数的性质:有界性、单调性、周期性和奇偶性.
`6 v8 F* ?) _
1 Z5 d) u' U5 F9 Y2 B1 ` 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 G8 D/ U1 [# H% s0 I z
" R& @! v# Z8 M! a 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. % a$ D9 L7 ]; K* d8 ?
0 i# o; E6 ?5 H: k3 P
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. 9 s2 _: v3 y* n6 N: V+ O* j
- A! E! K! \) y) C- z* o+ t 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.
0 Q' N1 r: L" X4 }- H' } - v9 ^5 Q# e) @6 S- q- w
7. 函数的连续性(含左连续与右连续)、函数间断点的类型. 1 i+ l/ w9 v, x2 v/ @& h# y
A2 i3 f9 C( L
8. 连续函数的性质和初等函数的连续性.
: z# h7 n/ J& f! d; J 0 r2 X; F/ f/ `) J
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). S1 E) }9 G- J7 R0 Z- R6 V
5 v) J7 j/ ~7 d
二、一元函数微分学 ( t/ A7 R" J, v" V" n
5 l2 R4 L5 C3 |- A+ z2 R 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. G- }4 E6 X6 W4 [( B) X9 I
1 L, a; g, e' n' I" Z1 X
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. . n2 g* N, U. {9 a" n
- ]% [/ ^+ W0 Q1 Z4 g: \+ p b3 M" \1 J 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. 6 Z: Z8 D4 N. @3 Q
- i+ w1 D; _7 I3 R& ~" r* b/ d 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. 9 g& \5 r% ^$ Y' ?$ T
7 [. W1 S9 a1 t* r+ t 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.
" q4 ?& _$ D) Y& ?5 C
# B: U, }8 J, M0 E$ w 6. 洛必达(L’Hospital)法则与求未定式极限. + y' g) P7 k z. @( S, E* T
?, z( r# A% P8 }. G& E$ H8 ?% V
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. : ?2 G1 G( ~: ]
! R0 B: I+ M) @/ k0 y8 D
8. 函数最大值和最小值及其简单应用.
8 c1 f% Y$ c8 m+ S- w % T9 i7 Y& O: l n
9. 弧微分、曲率、曲率半径. 4 F" E4 K2 [* u! ?7 F
9 c1 \2 J% a) B 三、一元函数积分学 $ K' G2 U1 A. X+ \( t
* J: W" j3 {: D 1. 原函数和不定积分的概念. 9 e, K" z1 Z8 G3 _ a0 x0 y
& ~' q1 O( L) Q; {' g 2. 不定积分的基本性质、基本积分公式.
% W' M3 Q2 r& T. @9 ? 3 Z+ V4 u. g/ e8 I& o! K* q2 W
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.
/ k# I! V* S" K/ E
( M, }) N3 }; ], V+ C$ @ 4. 不定积分和定积分的换元积分法与分部积分法. q U0 Z7 u5 I2 Y& `* d% r; M
' C. u% E; M2 J 5. 有理函数、三角函数的有理式和简单无理函数的积分. $ H$ E% }: |) q) I6 i9 Q
& E2 f# R( r- f1 \5 Z& K/ s3 Q
6. 广义积分.
# f6 |1 g$ i j8 [, x ( E1 c/ u% o. ?2 f( I
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.
6 U- | H$ k3 L
* E4 I" V1 O, O ? 四.常微分方程 ! \3 Z" O+ ], m0 T# _) Y2 Y
5 }1 C! C' h4 L! h% P# h. ` 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.
0 J( ]' f1 s! s$ p; V% _% J 0 K2 _/ b) c" t2 k1 \( `) 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.
" j0 ?* @8 Q, v. [ ; S6 V0 |! _5 I/ P% d! t
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: . ?3 D& ^* c! Q2 O X
$ m, `0 y6 u: D& n 4. 线性微分方程解的性质及解的结构定理. ) a( v/ o! O: I+ Z& d
, {. h! s/ B' C( I7 i7 o: Q' L* R
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.
. S' x) e# o0 Q% I# k
, F7 }: h$ {/ F. v7 d. W 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
, w& n/ R3 e2 @: B! R - i, u, Q3 ^( g
7. 欧拉(Euler)方程. 4 a1 n: y' f l* R5 }$ C* G
( U6 ^4 w' Z) s1 U 8. 微分方程的简单应用
3 H4 u9 } L! C3 c! E
' ]/ ?" ^; G8 _. \: }5 i0 k0 m 五、向量代数和空间解析几何
8 e9 \& [. W' u4 ]
: u u1 I& y% D0 g, i1 y 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. 4 n( e6 Y1 c1 a: h" J% h4 o1 ?
' v. [8 T8 G/ u 2. 两向量垂直、平行的条件、两向量的夹角.
3 O/ S4 U4 Q% W" e0 S, u! z0 F 0 ~8 b9 ]: ^, S! [* @: x- V
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.
5 i6 t' o+ f: Q* n& j 7 e6 } Y% x0 Z0 T
4. 曲面方程和空间曲线方程的概念、平面方程、直线方程.
0 e( ^; T5 \! p9 h6 B ' Y& g+ G& M' D) s6 p
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.
" h7 w- G9 K7 B
4 F( C* R) U9 r P 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.
: a, n4 Y3 }! D, r7 x" _
4 b+ v* M; y- C8 e 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. ( w; A1 `% n. q7 ~ T
9 B) I) ?7 q# Z6 I- O3 F
六、多元函数微分学
9 s8 \1 G2 ^) Z- s0 U
: J% G- U. `* }5 `/ W9 g! \9 L3 S: J 1. 多元函数的概念、二元函数的几何意义. 0 w) }$ {0 y! l, h# u) z
( ]5 k* T C5 O# f3 C 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. ( s/ X) a5 P. a# \
* M/ q5 w) X2 W+ h
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. , V% Q" B4 {/ X/ a+ O0 m
( t( q5 _4 f/ w, |2 I/ ^+ g6 X 4. 多元复合函数、隐函数的求导法. # @" N, M# \# Q; ^7 N8 F5 e: z
7 E$ g) U# r9 H/ r5 G 5. 二阶偏导数、方向导数和梯度.
6 C* ]- d7 U0 g$ e' i, j
1 n1 f. s- ~- ~$ M5 \ 6. 空间曲线的切线和法平面、曲面的切平面和法线.
1 Q% }# O' r! r9 i/ W
" v# |( b1 j' {* i' y# \ 7. 二元函数的二阶泰勒公式.
( m) |+ J- j+ y( v0 d 3 t# C0 c% q J5 i! d" G$ [
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.
/ ?" |; l c: E4 ?- b9 c1 V , O& E7 R j8 `5 l8 w1 t
七、多元函数积分学 " U& H( f$ o1 y' P! F
8 R0 C0 B5 |( g, z6 B 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). ! q- |# ?$ ~8 g/ e
% F) M) i! Z: ]& C6 c) W2 c# c0 h 2. 两类曲线积分的概念、性质及计算、两类曲线积分的关系.
! _/ w. S( V2 x2 R6 ^& d ) I, q0 G9 u' h" b0 L8 C
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.
& ?' c9 D4 X# z. g6 r* c
! T3 G: K) s$ a( B7 g+ x 4. 两类曲面积分的概念、性质及计算、两类曲面积分的关系.
! j2 E2 G1 a C- A7 P/ N5 C 5 G! t/ P* h% R& C+ u
5. 高斯(Gauss)公式、斯托克斯(Stokes)公式、散度和旋度的概念及计算.
) F' k+ Y0 `1 d3 |' H* O5 y ! D6 V( ?7 t; H9 E- a) T& w
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) + n4 i8 s+ o. ^2 @! A: U& b
( L2 H3 U4 x0 M8 [" a7 C 八、无穷级数
+ G- n7 E3 a9 C5 N* F9 J9 V
& ] y0 B- [$ m( S" v# F7 d& c 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.
3 h0 P( d# a% V) S8 Z, ^9 w& J/ r" K
. i7 W7 h6 E; s4 P0 A8 u9 ` 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. 7 i( M$ h% Y! N8 \* k
* D. _, s( V8 D( x8 q 3. 任意项级数的绝对收敛与条件收敛. ! Y7 g% P G9 o% c/ m: R; B
0 q: y$ n/ B; k 4. 函数项级数的收敛域与和函数的概念.
& [" z! U3 ~8 r. ^
, u+ _' K0 y: k, ?8 d+ H' ? 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.
. T# o2 Q: ]* u6 X) T ~7 s2 _
; A4 q9 ?: R, S& E+ ]8 r& Y 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. 3 F5 J Y( p4 O' z; h1 r
& l# t# I: j9 b/ ]6 R
7. 初等函数的幂级数展开式. I0 X9 l1 W0 Y* A: Q8 T
) B( q+ h$ r( P- w3 t. A
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。3 I& A. f8 b! |3 y
4 V$ x9 y( ?! u' [3 I/ l m 大家加油啊!拿这个奖很容易的!- U- r2 u. |% O/ f/ K" |
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