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
升级 31.58%
该用户从未签到
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。
2 p' i7 _! E) P$ w" P) }( W 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。1 j! q* ]: Z# V c( I% F6 n: K
竞赛大纲 中国大学生数学竞赛竞赛大纲 ( W8 U/ n, a; A: b% `. J2 l7 p- Z
0 ], _2 Y% {3 }) ^9 A7 z$ d (2009年首届全国大学生数学竞赛) 9 o, L* y3 i- k2 s5 x# l
6 n7 c4 ]1 J$ a1 l
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。 : T' }4 r4 g. g: ^: Y/ a3 F9 D( S% |* h
" M; p# |4 d0 z/ {' {* E' |8 q 一、竞赛的性质和参赛对象
8 q7 i) q. U s
3 ~1 s+ P' z$ m5 v: y. R" F: w _ “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。 % ^3 J ]9 f$ r+ L9 I u
9 u4 ]& d/ ~ ?
“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。
0 ]( ] V. H; }$ O * n* P+ c) \* |) O0 u
二、竞赛的内容 : u, V; c" w3 P g& M9 @ v
9 w% f$ |/ `. \- x# r “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。
& I8 k2 l F C ~ 0 M% y6 _, B& Q- T
(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: * D' @! d2 @; v
* d/ q- V/ H! @" g& ]! h3 N3 P" l4 D
Ⅰ、数学分析部分
1 ?0 ?8 H; y* U# ]8 ^# @4 ]
" `& ^) U) E' L4 ` 一、集合与函数 ) D( u) I3 b$ q( I" K
8 y! [( C: Q4 g 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.
7 [# Y8 a; y5 e- y4 G/ w! p4 ?
) `3 r1 O+ v) L# {9 |) U 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.
N! r9 t( X" y# g " m/ I/ ?3 J f7 V& h7 u& J
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.
; P7 e. }9 i8 X* z
6 n. g8 E' B' O. N 二、极限与连续
; e. P s9 o, e a+ A: j) y% p ' ]9 z' T* }, l, q+ Y ?; O
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).
7 R2 o1 z4 f- k3 K2 `7 f) c; r% D q. ^
$ |) _$ i, ]' d& @+ c7 _2 F' N 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. ) S/ z* K: `7 d2 g% |
- _8 {. ~+ S6 [/ F* K0 U1 D
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.
M3 I8 U4 [, ]6 D3 W1 o ( m0 @, x9 t$ H" r7 u
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).
, P+ a' S- ?. Z3 E8 o / z, m# F1 H. B/ @: z( u8 a
三、一元函数微分学 ; n9 R6 u- l" p
9 [& p' k* W2 w5 U. z4 J 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. 1 D) ?; `. @: Y2 z
7 K3 i: t; K7 n$ f# e
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). 8 m8 G7 U& d: j: P0 F3 G8 x
# P( m5 J3 C9 k6 X4 n
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. ( s! r5 f. r7 L6 J8 W! C" j
+ i1 r- f+ f. l) a, g( U u* J5 }; h 四、多元函数微分学 + p1 U* B# R4 A$ D; k# ?, @; R( c
# U8 g( _9 Q6 U& h' m+ C 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.
# W- l5 T* N& {* m# t# g 9 p+ A9 }4 A- |. X4 E7 ]4 K( c4 u
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.
: W! g2 B! w K5 h' V6 ?6 W! V1 L# `
# N7 S- Z5 E! K# M2 J 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). 4 {) Y! d ` h6 N2 y
3 F- @. B; M9 m+ J, Z
4.极值问题(必要条件与充分条件),条件极值与Lagrange乘数法. ; F1 j' ~- n; y# d" r$ A7 b
) m6 X8 B8 L0 Z& u1 o1 M2 Q 五、一元函数积分学 + {& O/ E/ \9 a
2 S/ m5 A" @! K- e) P 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. 8 P4 ]5 x+ z) q+ L
% u/ P# c' O( {; `% A* v
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.
3 ~1 f) j4 N! H: o+ L 5 R; A& S: {" J2 ~6 P
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. / |. K2 e4 v7 ?* T/ D
5 ]6 _! R& K% B7 o q+ W4 [1 o 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.
5 ]/ I& U- S. r! k! Y, A. p' c
5 d, i0 d' i" M* J8 p 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. , p" G6 N2 y' B" {; X+ _9 _
7 D+ j5 q* j0 S: ^ 六、多元函数积分学
& ?8 m5 w$ V; m( b/ R( J ( P R+ a2 y" W- U- c7 z% Q$ W
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). : T& `: m2 S& ~6 P% J; w# R( \9 N
# n* \) D+ ~) G+ M" l, e+ q& 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).
8 H/ {8 {7 m. N% S$ j6 j$ E" q1 E 5 T! o* g- @7 i4 o& p; t6 U
3.重积分的应用(体积、曲面面积、重心、转动惯量等).
& `. Y7 b% y1 `8 [ ) J0 G: Q) g# G+ o) U
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. ! j" {2 H( `; ~+ a( H
7 P) k" Q: s3 f$ p# B* \ 5.第一型曲线积分、曲面积分的概念、基本性质、计算.
1 U% \4 P8 @3 h( G+ u
' |2 k- Z, n/ ~$ k. c" Z. D s 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. : d. r- c7 c( w3 O2 H- D/ ^4 H
' S4 X. h2 h+ b$ w8 P3 ^5 I
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.
x# B7 d0 e3 X4 Y
3 l+ U/ ~8 A# b. Y$ H0 Q+ r 七、无穷级数 ) }' H9 m: S& l+ Z* e' [9 o9 o# |% i
; e7 N. m% [+ Q) V% l 1. 数项级数 2 b/ v H! J9 \5 G' P
% o+ g7 H4 @3 S$ y: ^2 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. 2 K4 \" {! x- O
( v) `% `0 j4 v- U8 Z: K. m @2 G- ` 2. 函数项级数
* ]) C( Q/ j0 \+ ^ + u+ U7 `2 U& P3 Y- S; @; M( X+ F2 m6 T
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.
( @3 O5 ~8 \# U
' M& F: |1 D6 H0 p+ B 3.幂级数
' _9 w+ n3 L9 `) ?' X1 u6 B
; Q, l# @& r# l( Y6 u( L6 t 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.
9 t8 M2 t2 p! a4 J$ A
, a$ j6 j, q) Q4 Z! Y7 K' S9 {4 { 4.Fourier级数
- e8 l$ V( i) ~0 ^+ P& H . s9 x1 ^9 P' h. B
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.
5 n% z9 z$ n8 t/ h* ]2 g9 [* D' F
! q1 @% ~9 X: t2 w" E Ⅱ、高等代数部分 & F3 W0 A$ b& K/ V/ U6 K! H' b$ \) v
- m6 m5 n- t' l. d& U$ T
一、 多项式
- f0 ~. A' }- ~4 Y+ S
5 y% R5 f7 H- u5 J g! o 1. 数域与一元多项式的概念 . d9 ^8 R; \4 d
# D& @, k1 z3 e T" ] V8 M 2. 多项式整除、带余除法、最大公因式、辗转相除法 & r9 r" g; [5 I6 \% b. n/ h- X
+ v: Y. g. A; G8 y! x8 p$ j( E
3. 互素、不可约多项式、重因式与重根.
; d* Q0 y4 G# T' d! K
G/ w$ ]2 g; r0 g- G# L. U- G1 l# C4 t 4. 多项式函数、余数定理、多项式的根及性质.
3 R9 G) a! z j# j( }* _ / n! [- I: z) ]* a, W$ x
5. 代数基本定理、复系数与实系数多项式的因式分解. 5 Y6 A# e2 ~1 w
) E, p; C( U- n7 \
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. ; ]$ E5 X% n. E: i' V
; d; _( Z, Y- E$ e8 n: @
7. 多元多项式及对称多项式、韦达(Vieta)定理.
! h2 K; j _1 n7 Z+ y+ S9 w$ G + D J+ s8 W) r. c+ N$ [- {
二、 行列式
, i0 R: T- }1 Q s % l Q: R7 q- a% [" a; D- D
1. n级行列式的定义.
0 w9 |, N4 J4 b6 X! A8 r0 E
4 P8 B4 j$ D4 m) N; R 2. n级行列式的性质. 4 C6 n5 d$ ?, ]& L/ {
# q+ {/ V& p2 r- l 3. 行列式的计算. + K7 o. ?* [5 C% \2 D. x5 |
6 V, l+ n: Z: |( S0 n% S! q0 F 4. 行列式按一行(列)展开.
% ?% | e. V' I2 }) l4 d. |, x6 F' z
4 L; m3 Z+ `" _" S( P0 k 5. 拉普拉斯(Laplace)展开定理. 3 [: t. P: @$ F8 i: n7 z
+ u9 e+ C& Y. i0 `; b 6. 克拉默(Cramer)法则.
7 U; T! b* q& C5 M 8 J6 d3 s9 s# Y* n
三、 线性方程组 3 h/ B& ^ U* k% u# f& M% F
' C6 b! m0 ]& A% [ 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 `' I- h! G+ R+ W 1 u% ? @1 b' ] j+ a4 D9 x
2. n维向量的运算与向量组.
) U& B0 J5 o8 q$ t/ f! J
+ `. n3 |8 j& d' l; n& @ 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. + Z+ y# J+ I3 P
( f9 y4 v, q# q5 i; ]9 D$ o
4. 向量组的极大无关组、向量组的秩. " F$ e; F: K9 P# [( e
4 x4 y( u4 ^, J
5. 矩阵的行秩、列秩、秩、矩阵的秩与其子式的关系. . W3 [3 ^+ |5 o& _# A7 O; _$ t' H
/ e0 t+ \8 z5 k& a: g# _. e4 [2 J6 x
6. 线性方程组有解判别定理、线性方程组解的结构. : Y+ A q7 ~" ^* R0 i7 f( G
# [0 D0 n3 }/ X9 [( e- a( @; I- X5 n2 `
7. 齐次线性方程组的基础解系、解空间及其维数 7 N- d6 e- Y0 C' t$ }* o
- T- j8 }9 c1 O# ]
四、 矩阵
) b$ F( P; x8 q: ^' C
, a( B6 D9 g5 L4 [3 a5 s 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. $ p0 ~1 V! W- k8 X- W2 e
: d9 \9 o7 C" |. D: m% U8 v
2. 矩阵乘积的行列式、矩阵乘积的秩与其因子的秩的关系. / y5 {2 z6 s9 W
8 r) N6 C! |% J, U( H3 Z% ^: D 3. 矩阵的逆、伴随矩阵、矩阵可逆的条件. ! p2 J- S# A5 E1 |
; Q8 T" q( @* r- J+ R$ v+ D
4. 分块矩阵及其运算与性质.
8 c/ A1 W+ G1 ` \; n! k : V, y5 ?. ^" n7 O
5. 初等矩阵、初等变换、矩阵的等价标准形.
* W8 C- v4 X [6 W4 A* D + \/ N `4 e+ F4 D* w4 M
6. 分块初等矩阵、分块初等变换.
- K6 D2 O D% n+ \% O8 O& E* S
' I9 ]' ?* {3 F! |) x4 M 五、 双线性函数与二次型 $ A2 T2 f: |- ?9 ?
! D( C ]9 X5 m6 R0 D; g 1. 双线性函数、对偶空间 2 l" E. _$ W" J+ D
7 y: M2 r) F( N7 i: y7 A 2. 二次型及其矩阵表示. F% [/ x- C' x/ h7 }
* x. x% `; m0 p 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. 3 e5 c# ]& m; R- S
: | S8 A: o+ v7 P: J
4. 复数域和实数域上二次型的规范形的唯一性、惯性定理.
+ b+ l6 z1 a) H& T! { 5 T, e9 T; f5 Q [- c% v
5. 正定、半正定、负定二次型及正定、半正定矩阵 . @ ~1 N6 l9 a& K
; _6 k* c: q5 D& T2 T: j
六、 线性空间 8 L; E/ w: {9 R
7 L6 ~1 B7 m& D 1. 线性空间的定义与简单性质.
) O! @, t8 |1 v' |4 c. _
# p. a4 c" c5 u6 {$ u# e 2. 维数,基与坐标. . L/ Q1 n, t U( k! n4 h$ H' D
; ?- t9 i: @; z7 Z
3. 基变换与坐标变换. 1 k: ], Y( c1 P, ^0 |# t3 L
3 }, D6 _2 o3 `0 ^$ M9 l
4. 线性子空间. 8 \7 h5 S7 i' Q6 a. X- f
5 t! U9 ~2 V1 r% W0 Q
5. 子空间的交与和、维数公式、子空间的直和. , @! `2 Y" |0 w! Y4 Y
! X, R+ S9 y8 j( ?" c2 y
七、 线性变换
9 u& V+ D- ^3 M9 X. Z ! q% z1 {3 ?: e+ @
1. 线性变换的定义、线性变换的运算、线性变换的矩阵.
( z8 [0 e: D, z5 X0 p ! T ^3 e' D+ x3 V ?8 K0 k
2. 特征值与特征向量、可对角化的线性变换. . ]/ U$ Z/ Z/ |2 m- b: l
, v6 o/ K- a1 O! P% B1 x8 u5 t 3. 相似矩阵、相似不变量、哈密尔顿-凯莱定理. # U2 }. W" p' i1 {% F2 y
! m6 e& C! o Z; C# L$ G! w 4. 线性变换的值域与核、不变子空间.
; B; ]% ~+ z% G8 W0 x1 I4 @
' r& S# L7 ]) Y 八、若当标准形
, N. g% J) x2 O0 b4 W
6 N( t5 O/ L) I: L! a1 T* r* d 1.矩阵.
; C; a+ h+ [' w6 _3 g
/ k" m( `* @, N G b6 K 2. 行列式因子、不变因子、初等因子、矩阵相似的条件.
# _ \' b* A- R & A( b$ V( L2 f j9 H2 [1 Y
3. 若当标准形.
; N+ A+ H9 F* [: Z- i' P5 \
; Q4 E$ Z6 {$ ^' U4 F) p 九、 欧氏空间
1 K/ {+ B4 C+ A X
2 W. P7 N7 B2 ?' ?2 n 1. 内积和欧氏空间、向量的长度、夹角与正交、度量矩阵.
, h$ l( o& G3 \8 \ ! a1 }/ }! q" q5 u- r
2. 标准正交基、正交矩阵、施密特(Schmidt)正交化方法.
( v% y f( S$ g) b, n- ^/ {: h" N6 w" \
& u, [1 Z) c" x8 {2 [ 3. 欧氏空间的同构.
5 j$ c* g$ j8 N7 f6 A V * G3 _$ _! [' B
4. 正交变换、子空间的正交补. ) K4 ? O* Y' j* H) H
c% m# H Z8 _/ o 5. 对称变换、实对称矩阵的标准形. 7 P. @: G0 s( {" U& z B
) { d% C# G2 o8 o) t) d( E
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. 1 p; K( J2 |$ y, C2 ?3 B
0 o1 J/ w$ F, O+ a# }
7. 酉空间.
) |- |3 g2 ~+ T- }( k' Z- Q2 X2 P
. q2 f, ~4 _' [' @0 L& C7 Q Ⅲ、解析几何部分 ) `& n* s2 A" C% Y( H Q+ s" @* C* j
9 c, X; h6 S5 H, U( l) R; T; V) o 一、向量与坐标 4 L1 C/ U7 g/ d
1 |, h: L" n9 p3 E
1. 向量的定义、表示、向量的线性运算、向量的分解、几何运算.
. G. |' j. Q2 v, D4 ` 3 |* j5 s# f1 K* ~6 ~. [2 e% L
2. 坐标系的概念、向量与点的坐标及向量的代数运算.
8 [! q M ]8 Q$ k 4 p8 Q, F. L7 k" M2 j9 c
3. 向量在轴上的射影及其性质、方向余弦、向量的夹角. + O8 e7 O, E4 i, C7 `1 w
$ z+ m; k1 v' x7 y- i0 y
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. / p/ `5 _- @7 C" {: Q9 G: j
; u1 ~+ @, O y m! _
5. 应用向量求解一些几何、三角问题.
" E3 F/ [5 N0 a0 e4 g
3 B! }! x2 ]3 |1 ` 二、轨迹与方程 ' l3 A7 |+ h R: _, D
3 F0 w2 O+ z% U2 b+ k# ^ 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.
0 l" e; |* i$ U% j 1 ]& H8 O0 S* }2 s: b7 a8 S
2.空间曲线方程的普通形式和参数方程形式及其关系. ! i% B, l& G2 `" N( g* S) ~) e
U9 g- l# D4 s5 M) z) ~9 \
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.
$ D5 F: f1 f6 l; c7 \ $ j, L9 g: {. Q1 }" o' u
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.
# R0 x; P) r6 ?6 s# z; i6 m 8 _+ \! i4 [; X& {7 _. l
三、平面与空间直线 ; `8 w) k( @8 a! H' U
9 A" O* u" Z# ^
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.
% A7 M2 ?. ~( Q/ Q% u/ l 5 l5 Q) a" I- B5 k
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.
$ I% h9 j5 T# D9 _0 }* @' O 1 O" U: l2 `( Z5 Q) d" c, F
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.
7 c, z. S' T k) o6 W. a7 R 6 a" L. A9 n1 g+ ], v- A' @; x) j9 j
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. + G# [) ~; c& ]% R* N) x4 g! ^+ u
' x" O3 J/ d* N4 I" y. p. q8 } 四、二次曲面
* I6 |5 {% {. n! c; _! w
/ M' E2 X+ u# [ 1.柱面、锥面、旋转曲面的定义,求柱面、锥面、旋转曲面的方程. ( Y' Z3 V( Z! D* c
" K0 j% h# d, | 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.
6 B2 ]' L" J {- k ( S2 A- w5 }- x o
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. ; z+ P1 A# G# n, {) t9 {" i
2 m5 E1 e! d0 C, @- t2 b 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. 8 n, G4 P5 d/ t4 y
7 Z- q) @% I; t 五、二次曲线的一般理论
8 X, M* C4 f3 d. \
% Z2 B# e5 L1 T 1.二次曲线的渐进方向、中心、渐近线. $ `& A' r* ^( j( V% |
* g: [4 r- E6 v# N6 S& s0 w 2.二次曲线的切线、二次曲线的正常点与奇异点. 7 |+ }* {: X- R- r' k' P+ ]
6 I' m$ W& y0 E/ ^" Z
3.二次曲线的直径、共轭方向与共轭直径.
/ R6 K. A. A" \9 { ) [) p i0 h9 U/ Z, A& t
4.二次曲线的主轴、主方向,特征方程、特征根.
& p2 ^" L8 I, _# Z+ U% }5 T. `9 _- l
/ g$ z1 V7 e3 @. C! P" _. F8 t 5.化简二次曲线方程并画出曲线在坐标系的位置草图.
8 X& G$ P4 n6 |, T
7 c/ w8 |& f4 Y. g4 U5 E; _6 X9 a (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:
+ `# l7 A5 B3 q2 y5 U $ V3 J7 A% v! Q% F7 F8 P) t
一、函数、极限、连续
% G1 }4 a8 o0 V
. a% i6 _, k" P2 z& A 1. 函数的概念及表示法、简单应用问题的函数关系的建立. % O: d5 L$ f1 K3 A4 x- T; Q) p1 y- P7 K
- j* Y$ N0 P: }0 ^
2. 函数的性质:有界性、单调性、周期性和奇偶性.
) N/ t! n8 P6 y. h3 j j2 V9 g + k' _# s$ z: w2 J0 N, @" Y: O
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.
4 y& d! x4 a& Q2 h+ k
$ p% k% _# a3 D# G4 U L* n2 s 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. + N6 R, e' ^$ |' m
! H: j0 o0 P/ W' j' W% G/ D) S, I6 X 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.
: n: U2 R0 r( {, b m; e9 _0 i: I( B
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. : ^/ k) J' z( w( h
, G% t9 f) R- z5 g
7. 函数的连续性(含左连续与右连续)、函数间断点的类型. & e# g' p! i7 B" X5 T6 U0 k
/ w5 e r+ h* g3 |! ~. Y
8. 连续函数的性质和初等函数的连续性. ' O- i3 p$ y5 ?9 g1 G
" x* V `9 {+ l. ~/ A7 E' M4 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). $ P% B. T5 b$ ?( y' }4 Z% c
3 h- k" W# m. k3 u 二、一元函数微分学 4 G; q7 Q9 C( E) {/ m/ e7 \% d
; H& q0 \! E$ D s# n# ?! 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. ( h5 j' S8 i- F) x l; n, |) J( [
/ x8 C/ o/ d5 a0 T$ L& |
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. 3 F0 f( e6 h5 Z& a/ Y
' {: {1 T" C4 q. o+ D
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. 8 p/ X9 G, s. b# f- }& O G
7 _: V( ?! E4 h* @- K/ \
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. . n' i) L# T4 @) }% E$ j) v; F
. e7 }6 V d, Z* i- F
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. 5 m' [3 H0 W6 v
9 `0 d! ~( m1 u+ b 6. 洛必达(L’Hospital)法则与求未定式极限.
* c. W( G$ v V
+ r& u5 ~" v4 t 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. : ]* D" f+ p2 j s/ K
5 {; s. Y. }8 i5 m7 e* I 8. 函数最大值和最小值及其简单应用.
' O' J, t0 e- d8 J5 N9 b! T $ v. {4 o7 p- G6 Q
9. 弧微分、曲率、曲率半径. ; E. a4 h# D: v' S
8 |- D! j! P& u) |: [3 ]- E 三、一元函数积分学
! F9 n0 i8 `3 a8 L, z
0 _" h* ]( \/ w9 X5 r 1. 原函数和不定积分的概念.
# {; \& f% v7 I/ |
! w1 R+ D& x% v' `7 u( w& F2 l 2. 不定积分的基本性质、基本积分公式.
/ v5 E9 D! I. d6 L& B . u# `7 A1 i" M
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. 0 j& c/ X+ E" `2 k7 M0 C# f
& P* l4 }& L# M! _
4. 不定积分和定积分的换元积分法与分部积分法. ! e" Q$ x% R, f0 Q0 f6 h" V& x
* G" \& _7 l( R+ r
5. 有理函数、三角函数的有理式和简单无理函数的积分.
2 P8 u8 }- d! Y$ h) i1 q 6 x1 @( w4 D7 h$ q7 |" f% \
6. 广义积分. 6 m+ | ?# V5 n+ a3 ]9 O& p) A
" V8 Q) M, K9 L4 n* \( R 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( h; @" L: s: b
! |2 l+ c8 q( p7 q 四.常微分方程 9 U$ m0 _- t; r* l" I. Z+ Y
9 y2 V0 E) `" p; {. _2 A( Q
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.
6 B: P) u1 w) \
& g& ]; a$ |9 H" j 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.
* R' r {$ m5 ?9 n4 d9 N6 L; w6 T) ^
1 ]. {: m1 u! f# k; Z: Y 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: .
& }; u, h4 K$ Q9 w4 a; y
# M( \* ?4 X( T' r4 K 4. 线性微分方程解的性质及解的结构定理.
, b; U4 K% O8 w( k3 X7 O* n 5 D2 ]# ]2 P) P1 {
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. ! ~/ Q# R3 f0 ]- A0 {4 U$ J
3 l, t" a7 v2 J' ` 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 - I% z/ ^1 A" \5 f
x9 h0 f* H& _+ \ 7. 欧拉(Euler)方程. " _3 `) z/ j" y; \
6 T4 k0 y8 b5 T/ f9 J 8. 微分方程的简单应用 ! O9 Z! j8 x m- J
" X* L' i! G' z3 y
五、向量代数和空间解析几何
) U" ~3 g2 M7 t* f
+ H( F& v( T! _4 c i8 ] 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. & p$ S- j$ \& L8 f+ C
+ O' s& v8 i; I 2. 两向量垂直、平行的条件、两向量的夹角. ( V3 f; X/ L* H; B% S0 Z: F" {# P
2 n: S9 T/ O1 o x. ~ 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. % u8 q" T0 Q: b
$ P7 [9 l" X% I6 o% K& `- k- c4 d: b
4. 曲面方程和空间曲线方程的概念、平面方程、直线方程. + {( p/ P' f& ^2 c( J
' d1 o. b+ |% h
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. # K @$ I# Q$ w7 K, e8 N" K
5 J: F' H( o/ R2 e, ]9 H
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. ; D8 j5 J* v: Z# b& e
! }- x) {) u, |# J' V 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. A" U& J" S1 K/ X6 s2 [- \
4 c; q' g/ I {: p 六、多元函数微分学
: c( V$ `) }5 B- U9 z' R & w2 n/ i* V9 E# Y7 e7 h) ~" w$ o
1. 多元函数的概念、二元函数的几何意义.
/ T& Y- `6 f, \ 6 W( x* M4 m; 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.
) ]2 O% L `# |5 g2 O' r; c+ Q+ U 9 X b! ?" l! P) l
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. 5 Q3 X+ E6 J4 K- L. U
9 u# b# y* f6 t6 D& H* F7 \7 x 4. 多元复合函数、隐函数的求导法. ) S# H4 m3 l& ^8 R/ t4 O! V
+ V( Q- N6 ] f
5. 二阶偏导数、方向导数和梯度. 8 H1 }* c# V" B+ b
! m0 N3 x& Y/ U/ [2 B1 K5 \* z7 x/ U 6. 空间曲线的切线和法平面、曲面的切平面和法线. ; h% x P! v" K, ?
7 { H& N# I/ G+ Y7 X7 E$ O 7. 二元函数的二阶泰勒公式.
" R0 q" P8 j. A
: a8 |8 y- M" V L _2 A0 E 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. : ~: } b( w8 \
$ g* a9 Q+ \- R
七、多元函数积分学 + } c0 t9 B u& o" P
9 t6 l( e* Z! E5 ^ 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).
! O2 w4 r$ @3 ?3 d4 P [ 5 y" p9 k- M8 B3 u5 k
2. 两类曲线积分的概念、性质及计算、两类曲线积分的关系.
/ w4 U7 {& u, J& @, l, b: p0 R( u
: m+ M" {! Z7 ^5 d* ` 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. z7 a: y* z9 l( M) n, L# S; e" l9 ]8 ]
! A8 }; m/ `. J5 L# P
4. 两类曲面积分的概念、性质及计算、两类曲面积分的关系.
, K. _1 J/ G# T' M/ }0 v6 k6 H 8 e4 c; x9 i8 L# C( K3 ]! O
5. 高斯(Gauss)公式、斯托克斯(Stokes)公式、散度和旋度的概念及计算.
0 P! j* W7 p& o+ T$ c& a4 S 3 K8 E8 q0 o# x$ u- ~" k) S
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) & ?, X9 a& n. ~
. }+ B: k8 z- s# Q' ]3 W; D
八、无穷级数 7 ?. i+ j6 D) t4 H* g& A' ] X, C
/ W6 ^- O1 Q- M$ I
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.
( q4 P4 l) n8 L" k% H2 M! w# @$ D 5 _' e- K6 ?* z' h$ E9 s0 M
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.
0 _: w/ Z& c1 i* w: l
% u$ g% e* s2 [1 B 3. 任意项级数的绝对收敛与条件收敛.
1 M: G7 t9 Z) l# ~1 D ; y0 g* z' g8 Q- W
4. 函数项级数的收敛域与和函数的概念. 5 K2 Q- d+ W) D- v% r. w) T3 u
. s% m! ` g4 S2 W& {0 T5 L# g 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. % J9 I+ I. ~1 s9 F; ^, y' C
# w! l, j- v' y2 F; D& [
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.
5 u" k( C1 l( r
$ X: p6 y1 H+ t% b+ q, w 7. 初等函数的幂级数展开式.
T* \9 B0 t( ~- k8 Z! |0 n8 ~; M
' _/ W* ^$ k- e7 d& x. y# \ 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。; R, \6 q9 w( ?4 T* I
8 ^1 ] a; ^ I, ~) { 大家加油啊!拿这个奖很容易的!
. h. @" { D# k
zan