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一元微分学

大纲

第一部分:基础知识

  • 第一章:函数与极限

    • 函数的概念、表示法、性质
    • 反函数与复合函数
    • 初等函数
    • 数列的极限
    • 函数的极限
    • 极限的性质与运算法则
    • 无穷小量与无穷大量
    • 极限的严格定义 (ε-δ 语言, ε-N 语言) (选学)
  • 第二章:导数与微分

    • 导数的概念、几何意义、物理意义
    • 导数的定义、单侧导数
    • 可导与连续的关系
    • 求导法则 (和、差、积、商、反函数、复合函数)
    • 基本初等函数的导数公式
    • 高阶导数
    • 隐函数求导
    • 由参数方程确定的函数的导数
    • 对数求导法
    • 微分的概念、几何意义
    • 微分运算法则
    • 微分在近似计算中的应用

第二部分:微分中值定理与导数的应用

  • 第三章:微分中值定理与导数的应用
    • 微分中值定理 (罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理)
    • 泰勒中值定理 (选学)
    • 洛必达法则
    • 函数的单调性与极值
    • 函数的凹凸性与拐点
    • 函数的最值
    • 函数图形的描绘
    • 方程的近似求解 (二分法、牛顿法) (选学)
    • 曲率
    • 导数在经济学中的应用简介 (边际分析、弹性分析) (选学)

第三部分:导数的进阶应用与主题拓展 (选学)

  • 第四章:导数应用的补充

    • 相关变化率问题
    • 微分方程简介 (可分离变量的方程、一阶线性方程)
    • 泰勒级数
  • 第五章:数学建模初步

    • 数学建模的一般步骤
    • 利用微分学知识建立数学模型的案例分析

附录

  • 常用数学公式表
  • 常用数学符号表
  • 希腊字母表
  • 常用术语中英文对照表
  • 选学内容的补充说明
  • 参考文献与拓展阅读

目录

第一章:函数与极限

  • 1.1 函数
    • 1.1.1 函数的概念
    • 1.1.2 函数的表示法
    • 1.1.3 函数的几种特性
      • (1) 有界性
      • (2) 单调性
      • (3) 奇偶性
      • (4) 周期性
    • 1.1.4 反函数
    • 1.1.5 复合函数
    • 1.1.6 初等函数
  • 1.2 数列的极限
    • 1.2.1 数列极限的直观描述
    • 1.2.2 数列极限的 ε-N 定义 (选学)
  • 1.3 函数的极限
    • 1.3.1 当 x→x0 时函数的极限
      • (1) x→x0 时函数极限的直观描述
      • (2) x→x0 时函数极限的 ε-δ 定义 (选学)
      • (3) 单侧极限:左极限与右极限
    • 1.3.2 当 x→∞ 时函数的极限
      • (1) x→∞ 时函数极限的直观描述
      • (2) x→+∞,x→-∞,x→∞ 时函数极限的 ε-X 定义 (选学)
  • 1.4 极限的性质与运算法则
    • 1.4.1 极限的唯一性
    • 1.4.2 极限的局部保号性
    • 1.4.3 极限的四则运算法则
    • 1.4.4 复合函数的极限运算法则
  • 1.5 无穷小量与无穷大量
    • 1.5.1 无穷小量
    • 1.5.2 无穷大量
    • 1.5.3 无穷小量与无穷大量的关系
    • 1.5.4 无穷小量的运算性质
    • 1.5.5 无穷小量的比较 (选学)
  • 1.6 习题
    • 1.6.1 基础题
    • 1.6.2 提高题
    • 1.6.3 挑战题

第二章:导数与微分

  • 2.1 导数的概念
    • 2.1.1 问题的提出
      • (1) 瞬时速度
      • (2) 切线斜率
    • 2.1.2 导数的定义
      • (1) 导数的定义
      • (2) 单侧导数
    • 2.1.3 导数的几何意义
    • 2.1.4 导数的物理意义
    • 2.1.5 可导与连续的关系
  • 2.2 求导法则
    • 2.2.1 函数的和、差、积、商的求导法则
    • 2.2.2 反函数的导数
    • 2.2.3 复合函数的求导法则 (链式法则)
    • 2.2.4 基本初等函数的导数公式
    • 2.2.5 例题选讲
  • 2.3 高阶导数
    • 2.3.1 高阶导数的定义
    • 2.3.2 高阶导数的运算法则
    • 2.3.3 几个常用高阶导数公式
  • 2.4 隐函数及由参数方程所确定的函数的导数
    • 2.4.1 隐函数的导数
    • 2.4.2 由参数方程确定的函数的导数
    • 2.4.3 对数求导法
  • 2.5 函数的微分
    • 2.5.1 微分的定义
    • 2.5.2 微分的几何意义
    • 2.5.3 微分运算法则
    • 2.5.4 微分在近似计算中的应用
  • 2.6 习题
    • 2.6.1 基础题
    • 2.6.2 提高题
    • 2.6.3 挑战题

第三章:微分中值定理与导数的应用

  • 3.1 微分中值定理
    • 3.1.1 罗尔定理
    • 3.1.2 拉格朗日中值定理
    • 3.1.3 柯西中值定理
    • 3.1.4 泰勒中值定理 (选学)
  • 3.2 洛必达法则
    • 3.2.1 0/0 型不定式
    • 3.2.2 ∞/∞ 型不定式
    • 3.2.3 其他类型不定式
  • 3.3 函数的单调性与极值
    • 3.3.1 函数单调性的判定法
    • 3.3.2 函数的极值及其求法
  • 3.4 函数的凹凸性与拐点
    • 3.4.1 函数凹凸性的判定法
    • 3.4.2 拐点及其求法
  • 3.5 函数的最值
    • 3.5.1 闭区间上连续函数的最值
    • 3.5.2 实际问题中的最值
  • 3.6 函数图形的描绘
    • 3.6.1 渐近线
    • 3.6.2 函数作图的一般步骤
  • 3.7 方程的近似求解 (选学)
    • 3.7.1 二分法
    • 3.7.2 切线法 (牛顿法)
  • 3.8 曲率
    • 3.8.1 弧微分
    • 3.8.2 曲率的概念和计算
    • 3.8.3 曲率圆与曲率半径
  • 3.9 导数在经济学中的应用简介 (选学)
    • 3.9.1 边际分析
    • 3.9.2 弹性分析
  • 3.10 习题
    • 3.10.1 基础题
    • 3.10.2 提高题
    • 3.10.3 挑战题

第四章:导数应用的补充 (选学)

  • 4.1 相关变化率问题
  • 4.2 微分方程简介
    • 4.2.1 可分离变量的方程
    • 4.2.2 一阶线性方程
  • 4.3 泰勒级数

第五章:数学建模初步 (选学)

  • 5.1 数学建模的一般步骤
  • 5.2 利用微分学知识建立数学模型的案例分析

附录

  • A. 常用数学公式表
  • B. 常用数学符号表
  • C. 希腊字母表
  • D. 常用术语中英文对照表
  • E. 选学内容的补充说明
  • F. 参考文献与拓展阅读