微积分(上)

微积分(上) 教材名称: 微积分(上)
ISBN号: 622千字 作者: 李连富 陈昊
字数: 978-7-89436-781-5 规格: 16开
印制时间: 2020-08-01 出版日期: 2020-08-01
定价: 49.8 元 样章下载: 微积分(上)—样章.pdf
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一、教学目标简介
1.教材适用对象
本教材主要针对应用型本科高校高等数学类公共基础课编写,也可作为专科学生高等数学(微积分)课程的教材或教学参考资料.
2.预备知识和能力基础
学习本课程,要求学生具备高中数学教学大纲所要求的知识和能力基础,掌握基本初等函数的概念,理解基本初等函数的性质,理解实数的性质,能运用实数理论进行基本运算,对于中学基础相对薄弱的同学,可提前自学预备知识.
3.课程目标
通过本课程的学习,学生在毕业前可建立起基本的一元微积分学知识体系,为专业学习和研究提供有力的微积分学理论支撑;具备一定的分析运算与演绎能力、数学思维与创新能力、数学建模与应用能力以及自主学习能力;养成懂得数学之用与欣赏数学之美的数学价值观、善于发现数学问题与找到资源求解问题的数学意识以及理性思考、严密周全、穷原竟委的数学态度.
4.预期学习目标
通过本课程的学习,使学生掌握四类知识、具备四项能力、养成三种习惯.
四类知识:一元微积分基本概念、基本原理、基本性质与基本方法.
四项能力:能够运用微积分知识进行基本运算和基本演绎的能力;能够求解概念性、综合性、拓展性、构造性问题的能力;能够将实际问题转化为数学问题和应用数学知识解决实际问题的能力;能够解决超出课堂讲授范围的问题和通过阅读学习材料现场解决问题的能力.
三种习惯:认同微积分核心概念或原理的产生背景和应用去向,对数学不排斥、坚持学习的习惯;擅于将实际问题转化为数学问题、善于识别数学问题的习惯;善于运用微积分知识进行运算、演绎、求证的习惯.
5.教材编写团队介绍
教材编写团队成员主要有李连富、陈昊、王玉君、李延玲、张黎丽、韩志芳、赵仓梅、王欣、严维军、肖业亮等.第一、二章主要由陈昊编写,第三章主要由李延玲编写,第四章主要由王玉君编写,第五章主要由张黎丽编写,第六章主要由李延玲、赵仓梅编写,习题与附录主要由韩志芳、王欣、严维军、肖业亮编写.李连富、陈昊负责统稿和设计规划教材的整体结构.
二、教材逻辑体系框架
1.教材的基本结构
本教材共分六章,第一章主要介绍函数极限与连续的概念和性质,是其他各章的基础.第二章以第一章为基础介绍导数和微分的概念与性质.第三章以第二章为基础介绍导数的理论与实践应用.第四章以第三章为基础介绍不定积分的概念、性质、运算及在求解微分方程方面的应用.第五章以第一章和第四章为基础介绍定积分的概念、性质、运算及应用,第六章将前五章中涉及三角函数的内容进行剥离、整合,介绍三角函数在极限、导数、微分、积分运算.整体逻辑关系大致如下图所示.
2.教材的内容组织
教材的内容组织遵循“由简单到复杂、由具体到抽象、由特殊到一般”的原则,注重体系结构的简约性和知识传播的高效性,以简洁明了、易于接受的逻辑体系提供易于消化的微积分知识,符合我国高等教育普及化趋势下普通本科高校学生的认知规律.
由简单到复杂——将前五章中涉及三角函数的极限、导数、微分、积分运算单独剥离出来独立成章.极限定义先讲比较直观的极限的定性定义、后讲比较晦涩的极限的定量定义;部分极限定理先给出直观认知、再给出严格证明.由易到难将课后习题分编为A、B、C三组,A组习题为基本题,用于评测微积分基本概念、基本原理、基本性质与基本方法;B组习题为提高题,分为不带“*”号的必答题和带“*”号的选答题,必答题有一定的概念性深度和技巧性难度,选答题以考研题为主;C组习题为综合题和应用题,考察学生的知识综合和建模应用能力.
由具体到抽象——微积分核心概念的介绍遵循哈佛微积分联盟四原则,从图形、数值、文字、符号四个方面系统性、深入性地阐述概念,加强学生对核心概念的认知和理解.微积分抽象定理的引入从几何直观出发,通过思维实验的方式得出直观结论,再用数学的语言表述直观结论,得出抽象定理,使定理的更易于接受,使结论更便于记忆.
由特殊到一般——拉普拉斯曾说:“在数学中,我们发现真理的主要工具是归纳和模拟”在一些重要定理或法则(极限运算法则、导数运算法则、积分运算法则等)的引入过程中,先以举例、归纳的方式将特殊的满足定理的实例呈现给读者,或以引导的方式演绎定理的产生过程,让读者建立“直接经验”,再介绍一般性的定理,让读者建立“间接经验”,符合从直接经验到间接经验的认知规律.

 

预备知识1
第1节集合、区间与邻域2
第2节基本初等函数4
第3节极坐标12
第一章函数、极限与连续17
第1节初等函数19
第2节极限的概念33
第3节极限的运算法则49
第4节两个重要极限62
第5节无穷小的比较71
第6节函数的连续性与间断点77
第7节闭区间上连续函数的性质87
第8节* 极限的定量定义91
第9节极限在变化率问题中的应用100
第二章导数与微分105
第1节导数的概念106
第2节导数的运算法则117
第3节隐函数和由参数方程所确定函数的导数126
第4节函数的微分134
第三章导数的应用146
第1节微分中值定理147
第2节洛必达法则156
第3节函数的最大值与最小值162
第4节函数的单调性169
第5节曲线的凹凸性175
第6节函数图形的描绘182
第7节方程的近似解189
第四章不定积分194
第1节不定积分的概念和性质195
第2节换元积分法202
第3节分部积分法209
第4节*有理函数的积分213
第5节可分离变量的微分方程219
第五章定积分及其应用228
第1节面积与路程229
第2节定积分的概念240
第3节微积分基本公式250
第4节定积分的计算法260
第5节广义积分265
第6节定积分的应用273
第六章含三角函数的微积分运算285
第1节含三角函数的极限运算286
第2节含三角函数的导数与微分293
第3节含三角函数的不定积分计算301
第4节含三角函数的定积分计算313
附录Ⅰ微积分学简史322
附录ⅡMathematica软件与微积分运算329
第1节函数与极限问题329
第2节导数与微分问题345
第3节导数与微分的应用问题349
第4节积分运算问题353
第5节微分方程求解问题358
附录Ⅲ教材的知识、能力、素质要点及掌握程度361
参考文献363

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