一、課程基本信息
1.制定依據:本大綱根據管理學院相關專業2020版本科人才培養方案制定
2.課程編碼:JX030277
3.課程類别:公共基礎課
4.學時/學分:64學時/ 4學分
5.開課學期:第2學期
6.适用專業:各管理類學院的相關專業
7.先修課程:經濟數學(1)
8.後續課程:概率論與數理統計及其他相關的專業課程
二、課程性質、目的和要求
本課程是把原《微積分》與《線性代數》兩門課程合并起來講授的一門重要理論基礎課。通過本課程的學習,使學生掌握基本的、系統的多元函數微積分、常微分方程、行列式、矩陣、線性方程組、二次型等的知識,并通過各個教學環節逐步培養學生具備初步的抽象概括能力,邏輯思維能力及自學能力,注意培養學生具有比較熟練的運算能力和綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。通過本課程的教學,使學生掌握多元函數微積分、常微分方程、行列式、矩陣、線性方程組、二次型的基本概念、理論與基本運算技能及方法,為學生學習相關後續課程,進一步擴大數學知識面及培養學生應用數學解決實際問題的能力奠定必要的基礎。
三、教學方式
本課程針對一年級學生開設,考慮學生已有的經濟數學(1)的知識,采用适當的教學方法;以課堂講授為主,結合闆書引導學生學習;并充分利用網絡教學平台,提供更多的課外學習資料與習題,拓展學生的學習空間,加強與學生的溝通交流。
四、課程教學内容和要求
序号 |
知識單元 |
知識點 |
重點 |
難點 |
推薦學時 |
預期學習效果 |
1 |
多元函數微分學及其應用 |
空間解析幾何簡介 |
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10 |
了解空間直角坐标系,掌握曲面方程的概念。理解二元函數的概念,二元函數的極限與連續性的概念,知道有界閉區域上連續函數的性質;理解二元函數偏導數與全微分的概念,了解全微分存在的必要條件與充分條件;掌握複合函數一階偏導數的求法,會求簡單複合函數的二階偏導數;會求隐函數的一階偏導數;理解二元函數極值與條件極值的概念,會求二元函數的極值,了解求條件極值的拉格朗日乘數法,會求解一些比較簡單的最大值與最小值的應用問題。 |
多元函數的基本概念 |
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偏導數 |
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全微分 |
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複合函數微分法與隐函數微分法 |
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多元函數的極值及其求法 |
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2 |
多元函數積分學及其應用 |
二重積分的概念 與性質 |
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6 |
理解二重積分的概念,了解重積分的性質;掌握二重積分的計算方法(直角坐标、極坐标)。 |
在直角坐标系二重積分的計算 |
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在極坐标系二重積分的計算 |
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3 |
常微分方程 |
微分方程的基本概念 |
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8 |
了解常微分方程的概念;掌握變量可分離的方程及一階線性微分方程的解法;會解齊次方程;會用降階法求高階方程,理解二階線性微分方程解的結構;掌握二階常系數齊次線性微分方程的解法,了解高階常系數齊次線性微分方程的解法;會求二階常系數非齊次線性微分方程的特解。 |
可分離的方程 |
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一階線性微分方程 |
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可降階的二階微分方程 |
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二階常系數齊次線性微分方程 |
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二階常系數非齊次線性微分方程 |
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4 |
行列式 |
階行列式
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8 |
了解行列式的定義;掌握行列式的性質和行列式按行(列)展開的方法;會計算簡單的n階行列式;會用克萊姆法則。 |
行列式的性質 |
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行列式的展開 |
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克萊姆法則 |
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5 |
矩陣 |
矩陣的概念與運算 |
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10 |
理解矩陣的概念;掌握矩陣的運算及其運算規則;理解逆矩陣的概念,掌握矩陣可逆的充要條件及性質;熟練掌握矩陣的初等變換,掌握矩陣的初等變換求逆矩陣的方法;理解矩陣秩的概念并掌握其求法。 |
逆矩陣及分塊矩陣 |
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矩陣的初等變換 |
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矩陣的秩 |
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6 |
線性方程組 |
消元法 |
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12 |
理解向量的概念;掌握向量組線性相關的性質及判别法;會求向量組的極大線性無關組及秩;知道向量空間的相關概念;理解齊次線性方程組解的判别條件;理解齊次線性方程組的基礎解系及通解等概念;理解非齊次線性方程組解的結構及通解等概念;掌握用初等行變換求線性方程組的通解的方法 |
向量組的線性關系 |
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向量組的秩 |
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向量空間 |
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線性方程組解的判别 |
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線性方程組解的結構 |
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7 |
矩陣的特征值與特征向量 |
向量的内積 |
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6 |
了解内積的概念,會用施密特方法将線性無關的向量組标準正交化;解矩陣的特征值與特征向量的概念,會求矩陣的特征值與特征向量;了解相似矩陣的概念和性質;了解矩陣對角化的充要條件和對角化的方法;會求實對稱矩陣的相似對角形矩陣。 |
矩陣的特征值與特征向量 |
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相似矩陣 |
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實對稱矩陣的對角化 |
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8 |
二次型 |
二次型及其矩陣 |
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4 |
掌握二次型及其矩陣表示,了解二次型的秩及合同矩陣的概念;了解實二次型的标準形式及其求法;知道正定二次型、正定矩陣的概念及它們的判别法。 |
化二次型為标準形 |
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正定二次型 |
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五、課程的考核
成績考核包括期末考試成績、平時成績。其中期末考試成績占70%,采用閉卷形式;平時成績占30%,包括考勤、課堂表現及作業。
六、建議教材及教學參考資料
建議教材:
1.李建平主編.微積分.北京:北京大學出版社出版,2018
2.李建平、全志勇主編.線性代數(修訂版).北京:北京大學出版社,2019
教學參考書:
[1]同濟大學應用數學系主編.經濟數學.北京:高等教育出版社,2016
[2]同濟大學數學系編.線性代數.上海:複旦大學出版杜,2015
網絡學習參考資源:
1.https://www.icourse163.org/course/TONGJI線性代數同濟大學MOOC
(執筆人:熊慧軍批準人:張作政)