《数学分析2》教学大纲

第页《数学分析2》教学大纲课程编号：10172001英文名称：MathematicalAnalysis2学分：6学时：总学时96学时，其中理论96学时先修课程：数学分析1课程类别：专业基础课（必修）授课对象：应用统计学专业学生教学单位：数理信息学院修读学期：第2学期一、课程描述和目标本课程是应用统计学专业学生的一门重要基础课。通过这门课程的学习，使学生系统地获得向量代数与空间解析几何、多元函数微分学、多元函数积分学、无穷级数等知识,会用MATLAB软件来解决上述问题，为学习概率统计、金融等后继课程及进一步获取数学知识奠定必要的数学基础。通过本课程教学，使学生在知识、能力和素质等方面达到如下教学目标：课程目标1.课程思政方面：以互联网、信息经济、大数据、电子商务的发展主题，弘扬“永立潮头、敢为人先”的浙江精神，培养学生爱乡、爱国的情怀和创新、创业的勇气。课程目标2.专业知识方面：通过该课程的学习，使学生掌握在工程，经济管理，人文社科及科学研究中出现的数学问题的处理方法。要求学生熟练掌握二元函数极限的思想方法，熟练掌握多元函数微积分以及无穷级数的基本理论与方法，会用MATLAB软件进行计算。课程目标3.专业能力方面：使学生正确理解微积分中的基本概念,掌握微积分的基本方法,获得较熟练的演算技能和初步应用能力，为后续的概率统计、金融等课程打下比较扎实的数学基础。课程目标4.综合能力方面:培养和提高学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象力以及比较熟练的运算能力、综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力以及熟练运用MATLAB软件的能力。课程目标5.素质方面：培养学生自觉学习、自主探究性学习的能力。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点1-1.系统学习数学分析、线性代数、大学物理、运筹学等课程，具有扎实的数学和物理基础。课程目标21指标点2-1.学习数学模型、试验设计与数据处理等课程，掌握数据预测和数据挖掘的主要方法。课程目标31指标点4-2.能够借助数学、统计学、计算机科学知识，对复杂数据建模和预测问题进行研究，对于数据中所隐含的规律进行有效的解释和发现。课程目标41指标点5-1.能够应用现代信息技术，特别是计算机高级编程技术和软件实现对复杂数据的有效计算。课程目标31指标点7-2.打好坚实的数学和计算机基础，适应信息化时代知识更新迅速的特点，实现专业技能的可持续发展。课程目标21指标点12-1.借助专业基础课、专业课中有关的自主学习内容，培养学生的终身学习能力。课程目标51指标点12-3.以课程思政为平台，培养“勇立潮头，敢为天下先”的浙江精神，爱国、爱乡情怀和创新意识。课程目标11三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1向量代数与空间解析几何教学内容：向量的投影及其坐标、向量的数量积，向量积，混合积、曲面及其方程、空间曲线及其方程、平面及其方程、空间直线及其方程。自主学习：向量的基本概念，向量的线性运算。理解空间直角坐标系，理解向量的概念，掌握向量的投影及其坐标。掌握向量运算(线性运算、数量积、向量积)的方法，了解向量垂直、平行的条件。熟练掌握单位向量、向量的方向余弦、向量的坐标表达式进行向量运算的方法。熟练掌握平面方程和直线方程及其求法，会用直线、平面的相互关系（平行、垂直、相交等）解决有关问题。理解曲面方程的概念，了解常用二次曲面的方程及其图形。会求以坐标轴为旋转轴的旋转曲面及母线平行于坐标轴的柱面的方程。了解空间曲线的参数方程和一般方程。会求两个较简单曲面的交线在坐标平面上的投影方程。会用MATLAB软件进行向量的有关计算。16集中授课、练习课程目标2、52多元函数微分学教学内容：多元函数的基本概念、偏导数、全微分、方向导数和梯度、极值求法及其应用。自主学习：二元函数的近似计算。理解多元函数的概念，理解二元函数的空间结构及其图像。掌握二元函数极限与连续的概念，以及有界闭区域上连续函数的性质。理解多元函数偏导数和全微分的概念，会求全微分，了解全微分存在的必要条件和充分条件，了解全微分形式的不变性。掌握多元复合函数一阶、二阶偏导数的求法。掌握隐函数存在定理，会求隐函数（一个方程和方程组情形）的偏导数。了解空间曲线的切线和法平面及曲面的切平面和法线的概念，会求它们的方程。理解方向导数与梯度的概念并掌握其计算方法。理解多元函数极值和条件极值的概念，掌握多元函数极值存在的必要条件和充分条件，会求二元函数的极值，会用拉格朗日乘数法求条件极值，会求简单多元函数的最大值和最小值，并会解决一些简单的应用问题。会用MATLAB软件求多元（复合）函数的偏导数、多元函数的梯度与方向导数。20集中授课、练习课程目标2、73多元函数积分学教学内容：二重积分的概念、二重积分的计算法、二重积分的应用、三重积分的概念和计算。自主学习：二重积分与二次积分之间的关系。理解二重积分的概念和性质，掌握二重积分的中值定理。重点掌握二重积分在直角坐标和极坐标下的计算方法。理解三重积分的概念和性质，掌握三重积分在直角坐标，柱面坐标，球面坐标下的计算方法。会用二重积分、三重积分求一些几何量与物理量(曲面面积、弧长、质量、质心、功等)。会用MATLAB软件计算简单多元函数的重积分。18集中授课、练习课程目标2、54无穷级数教学内容：常数项级数的概念和性质、正项级数的审敛法、交错级数的莱布尼茨判别法、幂级数、函数展开成幂级数。自主学习：幂级数在近似计算中的应用。理解常数项级数收敛、发散以及收敛级数的和的概念，掌握级数的基本性质及收敛的必要条件。掌握几何级数的收敛与发散的条件。掌握正项级数敛散性判别法：比较判别法，比较判别法的极限形式，比值判别法和根值判别法。掌握交错级数的莱布尼茨判别法。了解任意项级数绝对收敛与条件收敛的概念，掌握绝对收敛与收敛的关系。了解函数项级数的收敛区域及和函数的概念。理解幂级数收敛半径的概念，并掌握幂级数的收敛半径、收敛区间及收敛域的求法。了解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），会求一些幂级数在收敛区间内的和函数，并会由此求出某些数项级数的和。了解函数展开为泰勒级数的充分必要条件。掌握e^x,sinx,cosx,ln(1+x)等的麦克劳林展开式，会用它们将一些简单函数间接展开成幂级数。了解傅里叶级数的概念，掌握函数展开成傅里叶级数的方法，并能将一些简单函数展开成傅里叶级数。18集中授课、练习课程目标2、55曲线积分与曲面积分教学内容：曲线积分的概念及其性质，曲线积分的计算法。曲面积分的概念及其性质，曲面积分的计算法。平面曲线积分与二重积分的关系（格林公式），曲面积分与三重积分的关系（高斯公式），空间曲线积分与曲面积分的关系（斯托克斯公式），平面曲线积分与路径无关的条件，散度，旋度。自主学习：抽样调查方式。理解两类曲线积分的概念，知道两类曲线积分的性质，掌握两类曲线积分的计算方法。掌握格林公式(Green)，会运用平面曲线积分与路径无关的条件。知道两类曲面积分的概念，并会计算两类曲面积分。会应用高斯(Gauss)公式计算曲面积分，掌握曲面积分与曲面无关的条件。了解斯托克斯（Stokes）公式及空间曲线积分与路径无关的条件。知道散度、旋度的概念，会计算散度与旋度。了解曲线积分及曲面积分来表达一些几何量与物理量（如弧长、面积、功、通量、重心等）。会用MATLAB软件计算曲线积分。10集中授课、练习课程目标1、2、5合计96四、课程教学方法采用集中讲授法、讨论法、练习法、案例法、混合教学法等教学方式。五、学业评价和课程考核考核方式：本课程采用过程性考核和结果性考核相结合的方式。成绩评定：平时成绩占20%，期中考试占20%，期末闭卷考试成绩占60%。考核依据建议分值考核/评价细则对应课程目标平时成绩40%作业10%根据作业的上交次数和完成质量给出评分。课程目标2、4课堂表现10%根据平时课堂上回答问题情况，课堂精神状态，小组讨论表现等给出评分。课程目标2、3、4期中成绩20%按期中考试卷面成绩给分。课程目标2期末考试60%按期末考试卷面成绩给分。课程目标2、3、4备注：旷课和多次请假或迟到早退直接从平时总成绩里扣除六、教材与参考书（一）推荐教材《高等数学（下）》（大学工科数学核心课程系列教材），陶祥兴，朱婉珍（主编），北京：高等教育出版社．2012年12月（二）参考资料1.《数学分析（上、下册）》第三版，华东师范大学数学系编，北京：高等教育出版社，2001年6月2.《高等数学(第六版)》(十五国家规划教材)，同济大学教学系（编），北京：高等教育出版社.2007年4月3.《高等数学附册--学习辅导与习题选解（第六版）》，同济大学数学系（编），北京：高等教育出版社.2007年4月4.《数学分析（上、下册）》，刘玉琏（主编），北京：高等教育出版社．1994年9月。5.《数学分析（上、下册）》第二版，陈纪修，於崇华，金路（编），北京：高等教育出版社,2004年10月。七、说明专业在2010及其以前的方案中目标定位偏向高层次学术型，数学课程门数太多，课程设置理论深度教大，与数学应用数学（师范）专业相同，不适应本专业为二本非师范学生的特点，学生普遍感到信心不足，专业思想不稳定。2014方案确定以应用型金融人