考试科目 |
601 数学分析 |
考试形式 |
笔试(闭卷) |
考试时间 |
180 分钟 |
考试总分 |
150 分 |
一、总体要求 |
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主要考察学生对《数学分析》的基本知识、基本理论和基本技能的掌握情况以及用数学分析的 |
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理论与方法分析问题、解决问题的能力. |
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二、内容 |
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1. 集合与函数 |
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1) 实数集 R 、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、单调有界性 |
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定理、闭区间套定理、Bolzano-Weierstrass 定理、Cauchy 收敛原理. |
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2) R 2 上的距离、邻域、聚点、界点、边界、开集、闭集、有界(无界)集、 R n 上的闭矩形 |
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套定理、Heine-Borel 定理(有限覆盖定理)以及上述概念和定理在 R n 上的推广. |
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3) 函数、映射、变换等概念及其几何意义,隐函数概念,反函数与逆变换,反函数存在性定 |
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理,初等函数以及与之相关的性质. |
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2. 极限与连续 |
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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). |
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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), |
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极限 lim(1+ 1)n = e 及其应用. |
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n→¥ n |
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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、 |
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迫敛性),Heine 归结原则和 Cauchy 收敛准则,两个重要极限 lim sin x = 1, lim(1+ 1 )x = e |
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x→0 x x→¥ x |
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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 |
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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 |
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关系. |
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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 |
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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). |
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3. 一元函数微分学 |
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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 |
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与可导的关系、一阶微分形式不变性. |
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2)微分学基本定理:Fermat 定理,Rolle 定理,Lagrange 定理,Cauchy 定理,Taylor 公式 |
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(Peano 余项与 Lagrange 余项). |
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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 |
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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. |
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4. 多元函数微分学 |
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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.
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.
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) 极值问题(必要条件与充分条件),条件极值与 Lagrange 乘数法。
5. 一元函数积分学
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: ò R(cos x,sin x)dx 型, ò R(x,
ax2 + bx + c )dx 型.
2)定积分及其几何意义、可积条件(必要条件、充要条件: åwi Dxi < e )、可积函数类.
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.
+¥
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、f (x) 非负时 òa
f (x)dx
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)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。
6. 多元函数积分学
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).
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).
3)重积分的应用(体积、曲面面积、重心、转动惯量等).
4)第一型曲线积分、曲面积分的概念、基本性质、计算.
5)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.
6)曲面的侧、第二型曲面积分的概念、性质、计算,Gauss 公式、Stokes 公式,两类线积分、 两类面积分之间的关系.
7)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.
7. 无穷级数
1)数项级数
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)函数项级数
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)幂级数
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,幂级数的和函数的求法,函数的幂级数展开.
4)Fourier 级数
三角级数、三角函数系的正交性、2p 及 2 l 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.