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关于复合数值积分法的研究的论文

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关于复合数值积分法的研究的论文

哎呀,假定g(x)=G'(x)则∫f(x)g(x)dx=f(x)G(x)-∫g(x)d(f(x))很容易看出联系

复合函数求积分技巧

复合函数的积分计算公式是∫udv =uv-∫vdu。复合函数通常是由两个基本初等函数复合而成,相当于将其中一个初等函数(次级函数)镶嵌在另外一个初等函数(主体函数)中。

一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记做y=f(g(x))。

概念分析

链式法则(英文chain rule)是微积分中的求导法则,用以求一个复合函数的导数。所谓的复合函数,是指以一个函数作为另一个函数的自变量。

如设f(x)=3x,g(x)=3x+3,g(f(x))就是一个复合函数,并且g′(f(x))=9。要注意f(x)的自变量x与g(x)的自变量x之间并不等。链式法则用文字描述,就是"由两个函数凑起来的复合函数,其导数等于里函数代入外函数的值之导数,乘以里边函数的导数。"同。

国内:现如今二重积分基础理论的研究已经相当成熟,在实际应用中的研究还比较少,任何一门学问在历史发展过程中都会与时俱进,所以二重积分的发展趋势会在现有的基础上日益完善,尤其是在物理学、经济学等应用方面的研究会越来越深入,整个微积分体系会越来越完备

关于积分的计算方法研究写论文

微积分是高等数学的一部分知识,关于微积分的论文有哪些?接下来我为你整理了数学微积分论文的 范文 ,一起来看看吧。

摘要:初等微积分作为高等数学的一部分,属于大学数学内容。在新课程背景下,几进几出中学课本。可见初等微积分进入中学是利是弊已见分晓,其重要性不言而喻。但对很多在岗教师而言,还很陌生,或是理解不透彻。这样不利于这方面的教学。我将对初等微积分进入中学数学背景,作用及教学作简单研究.

关键词:微积分;背景;作用;函数

一、微积分进入高中课本的背景及必要性

在数学发展史上,自从牛顿和莱布尼茨创建微积分以来,数学中的很多问题都得以解决。微积分已成为我们学习数学不可或缺的知识。其在经济、物理等领域的大量运用也使之成为解决生活实际问题的重要工具。但牛顿和莱布尼茨创建的微积分为“说不清”的微积分,也就是连他们自己也说不清微积分的理论依据,只是会应用。这使得很多人学不懂微积分,更不用说让中学生来学习微积分。

柯西和维尔斯特拉斯等建立了严谨的极限理论,巩固了微积分基础,这是第二代微积分,但概念和推理繁琐迂回,对高中生更是听不明白。近十年来,在大量的数学家如:张景中,陈文立,林群等的不懈努力下,第三代微积分出现了相比前两代说得清楚,对高中生而言,也更容易理解。这为其完全进入高中课本奠定了基础。从内容来看,新一轮的课改数学教材在微积分部分增加了定积分的 概念及应用(求曲边梯形面积,旋转体体积,以及在物理中的应用),可能考虑到中学生的认知能力,人教版新教材与北师大版在这方面有所不同。即利用定积分求简单旋转体体积在北师大版教材中出现了,但人教版没有。

从课标和考试大纲(参考2011年高考考试大纲)上看,初等微积分所占比重也是越来越重。回顾历届高考,微积分相关题型分值越来越高。但就我个人观点,初等微积分在中学数学中的作用还没有真正全面发挥。我认为,它是学生中学数学和教师教学的一条线索,它是我们研究中学函数问题的统一 方法 ,也是联系中学与大学数学知识的纽带!

二、微积分在中学数学中的作用

1.衔接性与后继作用。微积分本是大学高等数学范畴,是大学开设的课程。让现在中学生提前学习部分微积分知识,这便为其以后升入大学学习微积分打下良好的基础,这也使数学知识从小学到大学从内容上衔接得更加紧密。也不会再出现很多大学生认为的大学数学知识在高中数学教学中没有任何作用的观点.

2.解决数学相关知识的作用。高中数学函数在整个中学数学内容中,不论从高考所占比重还是自身难度来说都应该排在首位。对学生来说永远是最难学的,得分率也相对比较低。很多学生讨厌数学就是讨厌函数,提到数学中的函数就头晕。由于应试 教育 的关系,学生又不得不学习函数,而函数思想本身也是高中数学学习的一条线索。微积分的进入对学生学习函数问题找到了统一的方法。高中阶段我们所研究的函数问题一般是以一些基本初等函数为媒介研究函数的定义,图像和性质,当然也有应用。但随着课改的深入,函数应用问题逐渐在淡化。而初等微积分知识即研究函数的重要工具,如:微积分可以求函数的单调性,最值。最重要的是它可以画出函数的图像,其实,当函数图像画好后,几乎函数所有性质都可以解决。学生只要学好微积分便掌握了研究函数的统一方法,那么高中阶段的二次函数,指数函数,对数函数,三角函数等所有初等函数的学习就可以统一,既节约了教学时间又学习了先进的数学思想。对提高学生的数学修养打下坚实的基础。我相信还可以激发其学习数学的兴趣。另外,在高中阶段,初等微积分还可以解决不等式问题,求二次曲线的切线问题,求曲边梯形的面积等很多数学问题。利用微积分不仅可以使问题简化,并能使问题的研究更为深入、全面。

3.提高数学在其他学科的应用能力。作为自然学科的数学本身已应用于社会经济、技术等各个领域。而作为中学数学,它对中学 其它 学科的推动作用也是毋庸置疑的。如物理,化学,地理等学科也离不开数学。在高中阶段往往会因为数学的教学进度而影响其它学科的进度。如地理中要学习地球的经度,纬度等知识就需要先学习数学中球体相关知识和解三角形相关知识。当微积分进入中学数学后,数学这个学科的作用就更加重要了。特别像物理中匀加速直线运动位移,瞬时速度,加速度等问题利用微积分的导数求解起来更加简单,容易理解。新课程人教版数学教材选修2-2中专门加入了利用定积分求变速直线运动的路程一节。另外,微积分解决生活中的优化问题也进入中学课本。可见,微积分进入中学教材,对促进学科间知识的整合起到了至关重要的作用。

三、国际上一些教材对微积分知识的处理

以苏联中学为例,苏联中小学为十年制,从九年级(1)(相当于我国高中一年级)中讲了数学归纳法和排列组合以后,就介绍无穷数列和极限。然后介绍函数极限和导数,所有这些都在讲解三角函数,幂函数,指数、对数函数之前。随即介绍导数在近似计算,几何(求切线)和在物理中的应用(研究速度,加速度)以及导数在研究函数问题中得应用(求函数极值,最值,单调性等)。到九年级末及十年级(2)再讲三角函数, 利用导数可以研究三角函数的性质。然后介绍不定积分和定积分。接着在指数函数,对数函数和幂函数一章介绍指数函数的导函数,再利用反函数求得对数函数的导函数。在十年级(3)中利用微积分知识研究几何问题,用积分推导锥体,球体等的体积公式。还把球的表面积定义为球的体积V(R)对R的导数,从而立即求得球的表面积公式。可见,苏联课本中及早分散引入导数及积分的概念和计算,而不是到最后整块讲解。这样处理,可以使微积分知识结合研究函数问题,几何问题以及研究物理问题中都得到应用。

当然,还有比如台湾中学教材对微积分处理和我过现行教材区别不大,就不再介绍。而上诉对微积分的处理情况是一种在欧洲中学教材中较普遍的处理方式。其优点主要就是充分发挥了微积分在中学数学教学中的作用。使中学数学知识更加连贯,更加易懂!

摘 要:微积分是高等院校管理类专业的重要数学基础课,第一堂课是上好微积分的关键。通过三个方面就如何上好微积分绪论课做些探讨。

关键词:微积分;起源;内容;方法

微积分是门基础课,这门课的学习直接影响到今后专业课的学习,而绪论课对这门课的学习有着引导的作用,在整门课中有特殊的地位和作用。绪论课应包含下面几个部分的内容:

一、微积分起源的介绍

微积分包括两方面的内容:微分与积分。微积分的创立源于处理17世纪的科学问题。先引入微积分学的创始人之一费马研究的一个问题:假设一个小球正向地面落去,求下落后第5秒时小球的速度?若是匀速运动,则速度等于路程除以时间,然而这里的速度是非均匀的,那能不能把非均匀速度近似看成均匀速度?用什么方法?这就是微分学问题,再引入古希腊人研究的面积问题:计算抛物线y=x2与坐标轴x轴在0≤x≤1间所围成的面积。能不能将面积切割成n个小面积,再将小面积用小矩形来代替,由n个小矩形的面积得到所求面积?这里所用的方法就是积分问题。很早以前就有人研究过微分与积分,而微积分的系统发展是在17世纪开始的,从此逐渐形成了一门系统完整且逻辑严密的学科。微积分通常认为是牛顿和莱布尼茨创立的。这一系统发展关键在于认识到微分和积分这两个过程实际上是彼此互逆地联系着。

介绍提及的人物牛顿和莱布尼茨的相关轶事,例如创建微积分优先权的争论。牛顿于1665~1687年把研究出的微积分相关结果告诉了他的朋友,并将短文《分析学》送给了巴罗,但期间没有正式公开发表过微积分方面的工作。莱布尼茨于1672年访问巴黎,1673年访问伦敦时,和一些知道牛顿工作的人通信。1684年莱布尼茨正式公开发表关于微积分的著作。于是有人怀疑莱布尼茨知道牛顿具体的工作内容,莱布尼茨被指责为剽窃者。在两个人死了很久后,调查证明:牛顿很多工作是在莱布尼茨前做的,但是莱布尼茨是微积分思想的独立发明者。

二、介绍微积分内容及方法

微积分学研究的对象是函数,极限是最主要的推理方法,它是微积分学的基础。微积分内容有四类:一是已知物体移动的距离是时间的函数,怎样由距离得到物体在任意时刻的速度和加速度;反过来,已知物体的加速度是时间的函数,怎样求速度和距离。二是求曲线的切线。三是求函数的最大最小值问题。四是求曲线的长度、平面曲线围成的面积、曲面围成的体积、物体的重心。

三、为什么要学习高等数学

微积分在自然科学、经济管理、工程技术、生命科学等方面都有应用,是各门学科强有力的数学工具。学好微积分,可以增加语言的严密性、精确性,可以从中锻炼人的 理性思维 ,并感受到美的艺术。例如黄金分割,无理数的■与π的表达式:

微积分的绪论课是整个教学的第一课,绪论教学能使学生对这门课有个快速大致的认识与了解,好的绪论课可以引导学生主动、积极地学习。

前言

21世纪,科学、技术和社会都发生了巨大的变化。高等数学作为高等院校的基础课程之一,在其他各个领域及学科中发挥出越来越大的作用。尤其是微积分教学,是目前数学教育的一大课题。

一、我国微积分教学改革的现状

目前的数学实验中,微积分教学改革的现状中仍然存在一些主要问题。

首先,优秀人才的培养重视不够。在微积分教学中,重视的是教育大众化的人才,而一些顶尖的、优秀的人才的培养却重视不够。

其次,过度应试化。过度重视应试教育在微积分教学中越来越明显,轻能力重考试已成为一种倾向。

再次,学生差异大,素质下降。学生人数的激增带来学生差异的强化,面对这一情况,如何规划班级,如何区别对待学生是微积分教学面临的问题。

二、微积分课改的必要性

随着高等数学改革的不断深入,微积分教学的改革成为其中的重要部分。微积分教学的改革并不是空穴来风,而是一种必然。

(1)社会高度发展提出的要求

微积分作为高等数学的一部分,对技术文明的推动有重要作用,许多数学细想和数学的建树都离不开微积分。可以说,微积分在推进数学思想,推进社会进步,推进科学发展上有举足轻重的作用,是不可或缺的,它是人类思维的伟大成果,不仅是高等数学。而且是其他行业,其他专业,在不同范围和不同程度上对微积分的认识都是必要的。设想一下,如果取消对微积分的学习,那么技能的进步只是一句空谈,社会不会发展,智慧不会被充分开掘。所以,微积分教学的改革是十分必要的。

(2)科技的发展提出的需要

当今世界,是一个科学技术突飞猛进的时代,军事、贸易等激烈的竞争和市场经济,如果没有科技的推进,则会落后于他人。如何促进科学的发展呢?微积分起着重要的作用,它不仅为科学提供了精密的数学思想,也为科学的提供了理论支撑,它不但改变了数学面貌,还是其他学科的工具和方法,微积分在自然学科的各个方面都有运用。随着科技发展的时代,提高微积分教学的质量是势在必行的。

(3)人类思维发展的需要

微积分中蕴藏着很多重要思想,比如辩证的思想,常量与变量,孤立与发展,静止变化,有限与无限等,还有“直”与“曲”,“局部”与“整体”的辩证关系,其实。哲学最处就是与数学密切相关的,所以,数学,尤其是微积分思想充满了逻辑与辩证,微积分的学习。不仅是知识、理论的学习,更是一种思维的训练。因此,微积分教学的完善有利于培养人类思维,使人类思维获得一个飞跃,更有效地解决问题。

三、微积分课改的内容

根据新的教学大纲的修改,微积分教学重新设计了课程内容、教学理念、 教学方法 等,以学生为主体,更直观形象,而且在教学方法上也进行了革新。全面促进了微积分教学的改革。

1、课程基本理念的改革

微积分教学的改革能否成功关键在于观念的转变,过去是偏重理论,现在则要注重应用激发初学者的学习兴趣,尽早把握微积分的基础知识,把抽象难懂的微积分理论转变为学生容易接受、容易理解的微积分教学方式,比如说,极限是微积分知识中的难点,极限概念、运动、辩证思想等对于学生来说是十分抽象,不容易理解,从而没有激发学生的学习兴趣,课堂变得枯燥无味,理论严谨,逻辑性很强,学生上手难。微积分教学大纲的修订也体现出教学理念的更新,新的微积分教学中,适当降低了难点知识。重视对微积分本质的认识,以直观、实例来提高学生的微积分学习兴趣和学习效率,使学生学习的主动性回归到自身,体现以人为本的思想,重视学生的情感态度、生活价值的培养,根据学生自身的特点因材施教,为学生提供更好的学习条件和基础。

2、课程内容的改革

根据《标准》大纲的修订,微积分教学首先是对课程内容和教学大纲的精简、增加、删改。修订后的教学内容比原来的教学大纲更精练,更科学。比如,原来12学时的“极限”在修订大纲中被大面积的删减。并在修订大纲中,引入导数这一很有判断意义的概念,因为导数是微积分初步了解的第一个概念,对导数概念的理解起到基础性的作用。而且,修订的课本内容中,对导数的讲解时直观形象的,应用性很强,又有许多实例来帮助学生加深理解。因此,微积分教学的新课改减轻了学生的学习负担,降低了概念的理解难度。

3、课程设计的改革

原来的课程是从极限、连续、导数、导数应用,再到不定积分、定积分这样的次序设计的,并在“导数和微分”的前面一章给“极限”设计了许多定义,以及对“极限”的求法和运算做了讲解。修订后的大纲对课程设计做了调整,尤其是微积分讲解的路线,发生了变化,从瞬间速度,变化率,导数、导数应用再到定积分。对人文社科方面的高校微积分课程的设置,则多数是作为选修课来处理的,并与生活十分贴近,应用性很强,使非数学专业也对数学有一定的基础了解和学习兴趣。

4、教学方法的革新

(1)数学思想方法的渗透与运用。数学思想方法是多种多样的,在生活中也取得有效地运用。微积分耶是高等数学的一个方面,因此,在微积分教学中引入数学思想方法是科学的。其中,数学分析,也叫微积分,是17世纪出现的十分重要的数学思想,不仅在17世纪有非常重要的地位,即使是在今天,这种思想方法在成功解决无限过程的运算方面,即极限运算有很大的帮助。数学思想的运用已成为各国比较重视一项革新项目。

(3)加强实例分析和应用性。数学是一种逻辑推理。但也是来源于生活的,也最终给应用于生活,因此,数学的教学不能和现实相脱离。修订后的微积分教学大纲明显注重了实际应用性。即使是书上一个很简单的概念,也时刻穿插一些实用性的图片,在习题的练习中,也是紧密结合生活实际,不是空中楼阁。比如说,用指数函数来看银行存款和人口问题,还有对数函数中涉及放射性、分贝、地震级的问题。微积分数学应用于生活中实际问题的解决。

5、教学工具的革新。

现代教育技术,尤其是多媒体技术在微积分教学中的应用,对很好的实现教学理念,完善教学思想和教学方法很有意义,例如,作为重点和难点的“极限”概念和理论一直是教学中难以攻克的,因为它的抽象,所以老师再怎么讲解也难免有学生不理解,而多媒体教学的应用解决了这一难题,教师可用直观形象的动画来表现比如“无限逼近”的理论,给学生一个直观、感性的认知,还可运用多媒体设计可变参数的动画,让学生积极参与,自己动手设计,加深理解。又如导数概念的理解需要借助曲线来表现其某个点在某个时刻的瞬时速度,可以充分利用多媒体技术,画具有艺术性的示意图,设计动画,让学生在动画中领悟微积分的实质和导数的概念。值得注意的是,在运用多媒体技术时,要遵循学科本身的规律,反复渗透,循序渐进,结合教材,积极引导。

四、小结

国内:现如今二重积分基础理论的研究已经相当成熟,在实际应用中的研究还比较少,任何一门学问在历史发展过程中都会与时俱进,所以二重积分的发展趋势会在现有的基础上日益完善,尤其是在物理学、经济学等应用方面的研究会越来越深入,整个微积分体系会越来越完备

知乎关于积分的计算方法研究论文

高数学习无非是上课努力听和记,先看课本,注重公式定义的理解,后做练习题对公式定义的理解进行巩固,熟练运用。 学习应该循序渐进,意思就是,应该从已有的知识出发,保持足够小的步伐前进。 高数各章是相互关联层层推进的,每一章都是后一章的基础,所以学习时一定要按部就班,只有将这一章真正搞懂了再进入下一章学习,欲速则不达,所以一定要一章一章去学。 高数复习内容目录: 第一章 函数与极限、第二章 导数与微分、第三章 微分中值定理与导数的应用、第四章 不定积分、第五章 定积分、第六章 定积分的应用 、第七章 微分方程、 第八章 向量代数与空间解析几何 、第九章 多元函数微分法及其应用、 第十章 重积分 、第十一章 曲线积分和曲面积分 、第十二章 无穷级数 通过这个思维图将高数复习的内容大致分解如下: 相关公式一定要记熟 ,主要是几个基本的函数公式, 洛必达法则 ,中值定理,导数公式,积分公式, 微分公式 等。 极限是最重要的难点,务必重视并掌握扎实。极限的定义,两个重要极限,洛必达求极限等。 泰勒公式 也很难理解,不定积分与定积分的计算是重点,通过多做题,熟练运用凑微分法、换元法、分部积分法等各种公式求解。 微分方程和无穷级数也是高数学习的难点,这部分是应用数学的重点,要重在理解和实践。 学好高数你要做到基本概念要透彻,基本定理要牢记,基本框架要清晰,基本常识要谨记,基本题型要熟练。 数学其实就是一个概念+定理体系包括推理 ,所以对概念的理解就尤为重要。比如说极限、导数等,你要对它们有形象的理解,熟记它们的数学描述,不要只是硬背,可以自己画个图看看,通过多做题,在做题中多多体会。学会建立基本框架,总结知识提纲,形成数学思维。 这些你都能做到了,高等数学应该学得不会差。蜂考还搜集了相关资料,总结了高数的知识点,看完这些,想学不会都难!(侵删)级数、向量代数与几何、微分方程的思维导图点 知乎这篇文章 哦! 是不是看到这里感觉很头疼???没关系,蜂考会对童鞋们负责到底的!!! 千万不要相信没有挂过科的大学是不完整这样的话 ,成绩真的很重要,至少维持在中上水平,可以让你在未来拥有更大的选择性。大一成绩更重要,不要无脑翘课和挂科,挂科会很难受,不仅仅影响你之后的心态,还丧失了许多机会,这样惨痛的教训,希望都不要经历! 最后蜂考希望大家都能 学神附体,逢考必过! 有蜂考,不挂科!大学在线课程辅导,关注知乎【蜂考】,大学备考路上不迷茫~

每个小组的每个队伍的排名应按如下:

a. 积分(opt)最高

b. 净胜球

c. 总进球数

如果2队或以上的队伍在以上要素均分不出上下, 那么就要如下进一步判断:

d. 积分(opt)最高 (考虑在内)

e. 净胜球 (考虑在内)

f. 总进球数(考虑在内)

g. 以红黄牌总数为基准的最大的公平竞赛得分, 如下:

行列式的内容相当多,可以参考以下等资料:行列式在数学中,是一个函数,其定义域为det的矩阵A,取值为一个标量,写作det(A)或 | A | 。行列式可以看做是有向面积或体积的概念在一般的欧几里得空间中的推广。或者说,在 n 维欧几里得空间中,行列式描述的是一个线性变换对“体积”所造成的影响。无论是在线性代数、多项式理论,还是在微积分学中(比如说换元积分法中),行列式作为基本的数学工具,都有着重要的应用。

上极限是指收敛子数列的极限值的上确界值。下极限函数是为判断函数下半连续性而引进的一个概念。设f(x)是定义在点集E上的扩充实值函数,若在闭包E内的点x的δ邻域与E的交内,函数f所取的值的下确界为m(x),则m(x,δ)在δ趋于0时的极限称为f(x)沿E的下极限函数。由于积分归根到底是数的运算,所以在进行积分的时候,必须给各种点集一个数量上的概念,这个概念叫做测度。简单地说,一条线段的长度就是它的测度。测度概念对于实变函数论十分重要。扩展资料:当x0∈E,m(x0)=f(x0)时,即-f(x)在x0上半部分连续时,称f在x0处下半连续。当x0∈E,M(x0)=f(x0)时,称f在x0处上半连续。这两种情形统称为f在x0处半连续。举例来说,如果能把 A类函数表示成 B类函数的极限,就说 A类函数能以 B类函数来逼近。如果已经掌握了 B类函数的某些性质,那么往往可以由此推出 A类函数的相应性质。逼近论就是研究一类函数用另一类函数来逼近、逼近的方法、逼近的程度、在逼近中出现的各种情况

数学分析不定积分的解法研究论文

大学数学论文范文

导语:无论是在学校还是在社会中,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,论文是探讨问题进行学术研究的一种手段。怎么写论文才能避免踩雷呢?以下是我收集整理的论文,希望对大家有所帮助。

论文题目: 大学代数知识在互联网络中的应用

摘要: 代数方面的知识是数学工作者的必备基础。本文通过讨论大学代数知识在互联网络对称性研究中的应用,提出大学数学专业学生检验自己对已学代数知识的掌握程度的一种新思路,即思考一些比较前沿的数学问题。

关键词: 代数;对称;自同构

一、引言与基本概念

《高等代数》和《近世代数》是大学数学专业有关代数方面的两门重要课程。前者是大学数学各个专业最重要的主干基础课程之一,后者既是对前者的继续和深入,也是代数方面研究生课程的重要先修课程之一。这两门课程概念众多,内容高度抽象,是数学专业学生公认的难学课程。甚至,很多学生修完《高等代数》之后,就放弃了继续学习《近世代数》。即使对于那些坚持认真学完这两门课程的学生来讲,也未必能做到“不仅知其然,还知其所以然”,而要做到“知其所以然,还要知其不得不然”就更是难上加难了。众所周知,学习数学,不仅逻辑上要搞懂,还要做到真正掌握,学以致用,也就是“学到手”。当然,做课后习题和考试是检验是否学会的一个重要手段。然而,利用所学知识独立地去解决一些比较前沿的数学问题,也是检验我们对于知识理解和掌握程度的一个重要方法。这样做,不仅有助于巩固和加深对所学知识的理解,也有助于培养学生的创新意识和自学能力。笔者结合自己所从事的教学和科研工作,在这方面做了一些尝试。

互连网络的拓扑结构可以用图来表示。为了提高网络性能,考虑到高对称性图具有许多优良的性质,数学与计算机科学工作者通常建议使用具有高对称性的图来做互联网络的模型。事实上,许多著名的网络,如:超立方体网络、折叠立方体网络、交错群图网络等都具有很强的对称性。而且这些网络的构造都是基于一个重要的代数结构即“群”。它们的对称性也是通过其自同构群在其各个对象(如:顶点集合、边集合等)上作用的传递性来描述的。

下面介绍一些相关的概念。一个图G是一个二元组(V,E),其中V是一个有限集合,E为由V的若干二元子集组成的集合。称V为G的顶点集合,E为G的边集合。E中的每个二元子集{u,v}称为是图G的连接顶点u与v的一条边。图G的一个自同构f是G的顶点集合V上的一个一一映射(即置换),使得{u,v}为G的边当且仅当{uf,vf}也为G的边。图G的全体自同构依映射的合成构成一个群,称为G的全自同构群,记作Aut(G)。图G称为是顶点对称的,如对于G的任意两个顶点u与v,存在G的自同构f使得uf=v。图G称为是边对称的,如对于G的任意两条边{u,v}和{x,y},存在G的自同构f使得{uf,vf}={x,y}。

设n为正整数,令Z2n为有限域Z2={0,1}上的n维线性空间。由《近世代数》知识可知,Z2n的加法群是一个初等交换2群。在Z2n中取出如下n个单位向量:

e1=(1,0,…,0),e2=(0,1,0,…,0),en=(0,…,0,1)。

●n维超立方体网络(记作Qn)是一个以Z2n为顶点集合的图,对于Qn的任意两个顶点u和v,{u,v}是Qn的一条边当且仅当v-u=ei,其中1≤i≤n。

●n维折叠立方体网络(记作FQn)是一个以Z2n为顶点集合的图,对于Qn的任意两个顶点u和v,{u,v}是Qn的一条边当且仅当v-u=ei(1≤i≤n)或者v-u=e1+…+en。

●n维交错群图网络(记作AGn)是一个以n级交错群An为顶点集合的图,对于AGn的任意两个顶点u和v,{u,v}是AGn的一条边当且仅当vu-1=ai或ai-1,这里3≤i≤n,ai=(1,2,i)为一个3轮换。

一个自然的问题是:这三类网络是否是顶点对称的?是否边对称的?但值得我们注意的是,这些问题都可以利用大学所学的代数知识得到完全解决。

二、三类网络的对称性

先来看n维超立方体网络的对称性。

定理一:n维超立方体网络Qn是顶点和边对称的。

证明:对于Z2n中的任一向量x=(x1,…,xn),如下定义V(Qn)=Z2n上面的一个映射:f(x):u→u+x,u取遍V(Qn)中所有元素。容易验证f(x)是一个1-1映射。(注:这个映射在《高等代数》中已学过,即所谓的平移映射。)而{u,v}是Qn的一条边,当且仅当v-u=ei(1≤i≤n),当且仅当vf(x)-uf(x)=ei(1≤i≤n),当且仅当{v(fx),u(fx)}是Qn的一条边。所以,f(x)也是Qn的一个自同构。这样,任取V(Qn)中两个顶点u和v,则uf(v-u)=v。从而说明Qn是顶点对称的。

下面证明Qn是边对称的。只需证明:对于Qn的任一条边{u,v},都存在Qn的自同构g使得{ug,vg}={0,e1},其中0为Z2n中的零向量。事实上,{uf(-u),vf(-u)}={0,v-u},其中v-u=ei(1≤i≤n)。显然,e1,…,ei-1,ei,ei+1,…,en和ei,…,ei-1,e1,ei+1,…,en是Z2n的两组基向量。由《高等代数》知识可知存在Z2n上的可逆线性变换t使得t对换e1和ei而不动其余向量。此时易见,若{a,b}是Qn的一条边,则a-b=ej(1≤j≤n)。若j=1,则at-bt=ei;若j=i,则at-bt=e1;若j≠1,i,则at-bt=ej;所以{at,bt}也是Qn的一条边。由定义可知,t是Qn的一个自同构。进一步,{0t,(v-u)t}={0,e1},即{uf(-u)t,vf(-u)t}={0,e1}。结论得证。

利用和定理一相似的办法,我们进一步可以得到如下定理。

定理二:n维折叠立方体网络FQn是顶点和边对称的。

最后,来决定n维交错群图网络的对称性。

定理三:n维交错群图网络AGn是顶点和边对称的。

证明:首先,来证明AGn是顶点对称的。给定An中的一个元素g,如下定义一个映射:R(g):x→xg,其中x取遍An中所有元素。容易验证R(g)为AGn顶点集合上上的一个1-1映射。(注:这个映射在有限群论中是一个十分重要的'映射,即所谓的右乘变换。)设{u,v}是AGn的一条边,则vu-1=ai或ai-1,这里1≤i≤n。易见,(vg)(ug)-1=vu-1。所以,{vR(g),uR(g)}是AGn的一条边。因此,R(g)是AGn的一个自同构。这样,对于AGn的任意两个顶点u和v,有uR(g)=v,这里g=u-1v。这说明AGn是顶点对称的。

下面来证明AGn是边对称的。只需证明对于AGn的任一条边{u,v},都存在AGn的自同构g使得{ug,vg}={e,a3},其中e为An中的单位元。给定对称群Sn中的一个元素g,如下定义一个映射:C(g):x→g-1xg,其中x取遍An中所有元素。由《近世代数》知识可知,交错群An是对称群Sn的正规子群。容易验证C(g)是AGn的顶点集合上的一个1-1映射。(注:这个映射其实就是把An中任一元素x变为它在g下的共轭。这也是有限群论中一个十分常用的映射。)令x=(1,2),y(j)=(3,j),j=3,…,n。下面证明C(x)和C(y(j))都是AGn的自通构。取{u,v}为AGn的任一条边,则vu-1=ai或ai-1。从而,vC(x)(u-1)C(x)=(x-1vx)(x-1u-1x)=x-(1vu-1)x=ai-1或ai。

因此,{uC(x),vC(x)}也是AGn的一条边。从而说明C(x)是AGn的自通构。同理,若j=i,有vC(y(j))(u-1)C(y(j))=a3-1或a3;若j≠i,则有vC(y(j))(u-1)C(y(j))=ai-1或ai。这说明{uC(y(j)),vC(y(j))}也是AGn的一条边,从而C(y(j))是AGn的自通构。现在,对于AGn的任一条边{u,v},令g=u-1,则{uR(g),vR(g)}={e,vu-1}={e,ai}或{e,ai-1}。若i=3,则{e,a3-1}C(x)={e,a3}。而若i≠3,则{e,ai}C(y(j))={e,a3}而{e,ai-1}C(y(j))={e,a3-1}。由此可见,总存在AGn的自同构g使得{ug,vg}={e,a3},结论得证。

至此,完全决定了这三类网络的对称性。不难看出,除了必要的图论概念外,我们的证明主要利用了《高等代数》和《近世代数》的知识。做为上述问题的继续和深入,有兴趣的同学还可以考虑以下问题:

1、这些网络是否具有更强的对称性?比如:弧对称性?距离对称性?

2、完全决定这些网络的全自同构群。

实际上,利用与上面证明相同的思路,结合对图的局部结构的分析,利用一些组合技巧,这些问题也可以得到解决。

三、小结

大学所学代数知识在数学领域中的许多学科、乃至其他领域都有重要的应用。笔者认为任课教师可以根据自己所熟悉的科研领域,选取一些与大学代数知识有紧密联系的前沿数学问题,引导一些学有余力的学生开展相关研究,甚至可以吸引一些本科生加入自己的课题组。当然,教师要给予必要的指导,比如讲解相关背景知识、必要的概念和方法等。指导学生从相对简单的问题入手,循序渐进,由易到难,逐步加深对代数学知识的系统理解,积累一些经验,为考虑进一步的问题奠定基础。

结束语

本文所提到的利用《高等代数》和《近世代数》的知识来研究网络的对称性就是笔者在教学工作中曾做过的一些尝试。在该方面,笔者指导完成了由三名大三学生参加的国家级大学生创新实验项目一项。这样以来,学生在学习经典数学知识的同时,也可以思考一些比较前沿的数学问题;学生在巩固已学知识的同时,也可以激发其学习兴趣,训练学生的逻辑思维,培养学生的创新思维,以及独立发现问题和解决问题的能力。

【摘要】

随着数学文化的普及与应用,学术界开始重视对于数学文化的相关内容进行挖掘,这其中数学史在阶段我国大学数学教学之中,具有着重要的意义。从实现大学数学皎月的两种现象进行分析,在揭示数学本质的基础上,着重分析数学史在我国大学数学教育之中的重要作用,强调在数学教学之中利用数学史进行启发式教学活动。本文从数学史的角度,对于大学数学教学进行全面的分析,从中分析出适合我国大学数学教育的主要意义与作用。

【关键词】

数学史;大学数学教育;作用

一、引言

数学史是数学文化的一个重要分支,研究数学教学的重要部分,其主要的研究内容与数学的历史与发展现状,是一门具有多学科背景的综合性学科,其中不仅仅有具体的数学内容,同时也包含着历史学、哲学、宗教、人文社科等多学科内容。这一科目,距今已经有二千年的历史了。其主要的研究内容有以下几个方面:

第一,数学史研究方法论的相关问题;

第二,数学的发展史;

第三,数学史各个分科的历史;

第四,从国别、民族、区域的角度进行比较研究;

第五,不同时期的断代史;

第六、数学内在思想的流变与发展历史;

第七,数学家的相关传记;

第八,数学史研究之中的文献;

第九,数学教育史;

第十,数学在发展之中与其他学科之间的关系。

二、数学史是在大学数学教学之中的作用

数学史作为数学文化的重要分支,对于大学数学教学来说,有着重要的作用。利用数学史进行教学活动,由于激发学生的学习兴趣,锻炼学生的思维习惯,强化数学教学的有效性。

笔者根据自身的教学经验,进行了如下总结:首先,激发学生的学习兴趣,在大学数学的教学之中应用数学史,进行课堂教学互动,可以最大限度的弱化学生在学习之中的困难,将原本枯燥、抽象的数学定义,转变为简单易懂的生动的事例,具有一定的指导意义,也更便于学生理解。

从学生接受性的角度来讲,数学史促进了学生的接受心理,帮助学生对于数学概念形成了自我认知,促进了学生对于知识的透彻掌握,激发了学生兴趣的产生。其次,锻炼学生的创新思维习惯,数学史实际意义上来说,有很多讲授数学家在创新思维研发新的理论的故事,这些故事从很多方面对于当代大学生据有启迪作用。例如数学家哈密顿格拉斯曼以及凯利提出的不同于普通代数的具有某种结构的规律的代数的方法代开了抽象代数的研究时代。用减弱或者勾去普通代数的各种各样的假设,或者将其中一个或者多个假定代之一其他的假定,就有更多的体系可以被研究出来。这种实例,实际上让学生从更为根本的角度对于自己所学的代数的思想进行了了解,对于知识的来龙去脉也有了一定的认识,针对这些过程,学生更容易产生研究新问题的思路与方法。

再次,认识数学在社会生活之中的广泛应用,在以往的大学数学教学之中,数学学科往往是作为一门孤立的学科而存在的,其研究往往是形而上的研究过程,人们对于数学的理解也是枯燥的,是很难真正了解到其内涵的。但是数学史的应用,与其在大学数学教学之中的应用,可以让学生了解到更多的在社会生活之中的数学,在数学的教学之中使得原本枯燥的理论更加贴近生活,更加具有真实性,将原本孤立的学科,拉入到了日常生活之中。从这一点上来说,数学史使得数学更加符合人类科学的特征。

三、数学史在大学数学教学之中的应用

第一,在课堂教学之中融入数学史,以往枯燥的数学课堂教学,学生除了记笔记验算,推导以外,只能听老师讲课,课堂内容显得比较生硬,教师针对数学史的作用,可以在教学之中融入数学史,在教学活动之中将数学家的个人传记等具有生动的故事性的数学史内容,进行讲解,提高学生对于课堂教学的兴趣。例如一元微积分学的相关概念,学生在普通的课堂之中,很难做到真正意义的掌握,而更具教学大纲,多数老师的教学设计是:极限——导数与微分——不定积分——定积分。这种传统的教学方式虽然比较呼和学生的一般认知规律,但是却忽视了其产生与又来,教师在教学之中可穿插的讲授拗断——莱布尼茨公式的又来,将微积分艰难的发展史以故事的形式呈现出来,更加便于学生理解的同时也激发了学生的学习热情。

第二,利用数学方法论进行教学,数学方法论是数学史的之中的有机组成部分,而方法论的探索对于大学数学教学来说,也具有着重要的意义,例如在极限理论的课堂教学来说,除了单纯的对于极限的相关概念进行讲解的基础上,也可以将第二次数学危机以及古希腊善跑英雄阿基里斯永远追不上乌龟等相关故事,融入到课堂之中。这种让学生带着疑问的听课方式,更进一步促进了学生对于教学内容的兴趣,全面的促进了学生在理解之中自然而然的形成了理解极限的形成思想,并逐渐的享受自身与古代数学家的共鸣,从而促进自身对于数学的理解,提高学生的学习兴趣,进一步提高课堂的教学效果。所以,在大学数学课堂教学之中,融入数学史的相关内容,不仅具有积极的促进作用,同时在实践之中,也具有一定的可操作性。这种教学模式与方法对于提高我国大学数学教学的质量有着积极的推动作用,同时也更进一步推动了大学数学教学改革的进行。

作为工科类大学公共课的一种,高等数学在学生思维训练上的培养、训练数学思维等上发挥着重要的做用。进入新世纪后素质教育思想被人们越来越重视,如果还使用传统的教育教学方法,会让学生失去学习高等数学的积极性和兴趣。以现教育技术为基础的数学建模,在实际问题和理论之间架起沟通的桥梁。在实际教学的过程中,高数老师以课后实验着手,在高等数学教学中融入数学建模思想,使用数学建模解决实际问题。

一、高等数学教学的现状

(一)教学观念陈旧化

就当前高等数学的教育教学而言,高数老师对学生的计算能力、思考能力以及逻辑思维能力过于重视,一切以课本为基础开展教学活动。作为一门充满活力并让人感到新奇的学科,由于教育观念和思想的落后,课堂教学之中没有穿插应用实例,在工作的时候学生不知道怎样把问题解决,工作效率无法进一步提升,不仅如此,陈旧的教学理念和思想让学生渐渐的失去学习的兴趣和动力。

(二)教学方法传统化

教学方法的优秀与否在学生学习的过程中发挥着重要的作用,也直接影响着学生的学习成绩。一般高数老师在授课的时候都是以课本的顺次进行,也就意味着老师“由定义到定理”、“由习题到练习”,这种默守陈规的教学方式无法为学生营造活跃的学习氛围,让学生独自学习、思考的能力进一步下降。这就要求教师致力于和谐课堂氛围营造以及使用新颖的教育教学方法,让学生在课堂中主动参与学习。

二、建模在高等数学教学中的作用

对学生的想象力、观察力、发现、分析并解决问题的能力进行培养的过程中,数学建模发挥着重要的作用。最近几年,国内出现很多以数学建模为主体的赛事活动以及教研活动,其在学生学习兴趣的提升、激发学生主动学习的积极性上扮演着重要的角色,发挥着突出的作用,在高等数学教学中引入数学建模还能培养学生不畏困难的品质,培养踏实的工作精神,在协调学生学习的知识、实际应用能力等上有突出的作用。虽然国内高等院校大都开设了数学建模选修课或者培训班,但是由于课程的要求和学生的认知水平差异较大,所以课程无法普及为大众化的教育。如今,高等院校都在积极的寻找一种载体,对学生的整体素质进行培养,提升学生的创新精神以及创造力,让学生满足社会对复合型人才的需求,而最好的载体则是高等数学。

高等数学作为工科类学生的一门基础课,由于其必修课的性质,把数学建模引入高等数学课堂中具有较广的影响力。把数学建模思想渗入高等数学教学中,不仅能让数学知识的本来面貌得以还原,更让学生在日常中应用数学知识的能力得到很好的培养。数学建模要求学生在简化、抽象、翻译部分现实世界信息的过程中使用数学的语言以及工具,把内在的联系使用图形、表格等方式表现出来,以便于提升学生的表达能力。在实际的学习数学建模之后,需要检验现实的信息,确定最后的结果是否正确,通过这一过程中的锻炼,学生在分析问题的过程中可以主动地、客观的辩证的运用数学方法,最终得出解决问题的最好方法。因此,在高等数学教学中引入数学建模思想具有重要的意义。

三、将建模思想应用在高等数学教学中的具体措施

(一)在公式中使用建模思想

在高数教材中占有重要位置的是公式,也是要求学生必须掌握的内容之一。为了让教师的教学效果进一步提升,在课堂上老师不仅要让学生对计算的技巧进一步提升之余,还要和建模思想结合在一起,让解题难度更容易,还让课堂氛围更活跃。为了让学生对公式中使用建模思想理解的更透彻,老师还应该结合实例开展教学。

(二)讲解习题的时候使用数学模型的方式

课本例题使用建模思想进行解决,老师通过对例题的讲解,很好的讲述使用数学建模解决问题的方式,让学生清醒的认识在解决问题的过程中怎样使用数学建模。完成每章学习的内容之后,充分的利用时间为学生解疑答惑,以学生所学的专业情况和学生水平的高低选择合适的例题,完成建模、解决问题的全部过程,提升学生解决问题的效率。

(三)组织学生积极参加数学建模竞赛

一般而言,在竞赛中可以很好地锻炼学生竞争意识以及独立思考的能力。这就要求学校充分的利用资源并广泛的宣传,让学生积极的参加竞赛,在实践中锻炼学生的实际能力。在日常生活中使用数学建模解决问题,让学生独自思考,然后在竞争的过程中意识到自己的不足,今后也会努力学习,改正错误,提升自身的能力。

四、结束语

高等数学主要对学生从理论学习走向解决实际问题的能力进行培养,在高等数学中应用建模思想,促使学生对高数知识更充分的理解,学习的难度进一步降低,提升应用能力和探索能力。当前,在高等教学过程中引入建模思想还存在一定的不足,需要高校高等数学老师进行深入的研究和探索的同时也需要学生很好的配合,以便于今后的教学中进一步提升教学的质量。

关于微积分的论文题目

考研的数学分为四种,分别是数学一、数学二、数学三、数学四 数学一是一般的理工科要考的,如计算机/材料等理工专业 数学二是对数学要求略微低一点的专业要考的,但他与数学一基本相当。如纺织专业 数学三是偏向于经济类别的考生,如经济管理 偏向概率 数学四是其它对数学要求相对低的学科。 而四种数学出题的题型相同,所占比例也相同,你很容易在网上或者书店找到某一年的考试题看一下每年出的题类型相同的。 大纲见下: 全国硕士研究生入学考试数学三考试大纲 考试科目 微积分、线性代数、概率论与数理统计 微积分 一、函数。极限、连续 考试内容 函数的概念及表示法 函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性 反函数、复合函数、隐函数、分段函数 基本初等函数的性质及其图形 初等函数 数列极限与函数极限的定义及其性质 函数的左极限和右极限 无穷小和无穷大的概念及关系 无穷小的基本性质及阶的比较 极限四则运算 极限存在的两个准则(单调有界准则和夹逼准则)两个重要极限 函数连续与间断的概念 初等函数的连续性 闭区间上连续函数的性质 考试要求 1.理解函数的概念,掌握函数的表示法. 2.了解函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性. 3.理解复合函数、反函数、隐函数和分段函数的概念. 4.掌握基本初等函数的性质及其图形,理解初等函数的概念. 5.会建立简单应用问题中的函数关系式. 6.了解数列极限和函数极限(包括左极限与右极限)的概念. 7.了解无穷小的概念和基本性质.掌握无穷小的比较方法.了解无穷大的概念及其与无穷小的关系. 8.了解极限的性质与极限存在的两个准则.掌握极限的性质及四则运算法则,会应用两个重要极限. 9.理解函数连续性的概念(含左连续与右连续). 10. 了解连续函数的性质和初等函述的连续性. 了解闭区间上连续函数的性质(有界性、最大值与最小值定理和介值定理)及其简单应用. 二、一元函数微分学 考试内容 导数的概念 导数的几何意义和经济意义 函数的可导性与连续性之间的关系 导数的四则运算 基本初等函数的导数 复合函数、反函数和隐函数的导数 高阶导数 微分的概念和运算法则 微分中值定理及其应用 洛必达(L'Hospital)法则 函数单调性 函数的极值 函数图形的凹凸性、拐点、浙近线 函数图形的描绘 函数的最大值与最小值 考试要求 1.理解导数的概念及可导性与连续性之间的关系,了解导数的几何意义与经济意义(含边际与弹性的概念). 2.掌握基本初等函数的导数公式、导数的四则运算法则及复合函数的求导法则,掌握反函数与隐函数求导法以及对数求导法. 3.了解高阶导数的概念,会求简单函数的高阶导数. 4.了解微分的概念,导数与微分之间的关系,以及一阶微分形式的不变性,会求函数的微分. 5.理解罗尔(Rolle)定理、拉格朗日( Lagrange)中值定理、柯西(Cauchy)中值定理的条件和结论,掌握这三个定理的简单应用. 6.会用洛必达法则求极限. 7.掌握函数单调性的判别方法及其应用,掌握极值、最大值和最小值的求法(含解较简单的应用题). 8.会用导数判断函数图形的凹凸性和拐点,会求函数图形的渐近线. 9.掌握函数作图的基本步骤和方法,会作某些简单函数的图形. 三、一元函数积分学 考试内容 原函数与不定积分的概念 不定积分的基本性质 基本积分公式 不定积分的换元积分法和分部积分法 定积分的概念和基本性质 定积分中值定理 变上限定积分定义的函数及其导数 牛顿一莱布尼茨(Newton- Leibniz)公式 定积分的换元积分法和分部积分法 广义积分的概念和计算 定积分的应用 考试要求 1.理解原函数与不定积分的概念,掌握不定积分的基本性质和基本积分公式,掌握计算不定积分的换元积分法和分部积分法. 2.了解定积分的概念和基本性质,了解定积分中值定理,掌握牛顿一莱布尼茨公式,以及定积分的换元积分法和分部积分法.了解变上限定积分定义的函数并会求它的导数. 3.会利用定积分计算平面图形的面积和旋转体的体积,会利用定积分求解简单的经济应用问题. 4.了解广义积分的概念,会计算广义积分,了解广义积分(此处略)的收敛与发散的条件. 四、多元函数微积分学 考试内容 多元函数的概念 二元函数的几何意义 二元函数的极限与连续性 有界闭区域上二元连续函数的性质 多元函数的偏导数的概念与计算 多元复合函数的求导法与隐函数求导法 二阶偏导数 全微分 多元函数的极值和条件极值、最大值和最小值 二重积分的概念、基本性质和计算 无界区域上简单二重积分的计算 考试要求 1.了解多元函数的概念,了解二元函数的几何意义. 2.了解二元函数的极限与连续的直观意义,了解有界闭区域上二元连续函数的性质. 3.了解多元函数偏导数与全微分的概念,掌握求多元复合函数偏导数和全微分的方法,会用隐函数的求导法则. 4.了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,了解二元函数极值存在的充分条件。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,会求解一些简单的应用题. 5.了解二重积分的概念与基本性质,掌握二重积分(直角坐标、极坐标)的计算方法.会计算无界区域上的较简单的二重积分. 五、无穷级数 考试内容 常数项级数的收敛与发散的概念 收敛级数的和的概念 级数的基本性质与收敛的必要条件 几何级数与p级数以及它们的收敛性 正项级数收敛性的判别 任意项级数的绝对收敛与条件收敛 交错级数与莱布尼茨定理 幂级数及其收敛半径、收敛区间(指开区间)和收敛域 幂级数的和函数 幂级数在其收敛区间内的基本性质 简单幂级数的和函数的求法 初等函数的幂级数展开式 考试要求 1.了解级数的收敛与发散、收敛级数的和的概念. 2.掌握级数的基本性质和级数收敛的必要条件.掌握几何级数及p级数的收敛与发散的条件.掌握正项级数的比较判别法和比值判别法. 3.了解任意项级数绝对收敛与条件收敛的概念,以及它们之间的关系.掌握交错级数的莱布尼茨判别法. 4.会求幂级数的收敛半径、收敛区间及收敛域. 5.了解幂级数在其收敛区间内的基本性质(和函数的连续性、逐项微分和逐项积分),会求简单幂级数在其收敛区间内的和函数. 6.掌提 ex,sinx,cosx,ln(1+x)与(1+x)a幂级数的麦克劳林(Maclaurin)展开式,会用它们将一些简单函数间接展成幂级数. 六、常微分方程与差分方程 考试内容 常微分方程的概念 变量可分离的微分方程 齐次微分方程 一阶线性微分方程 二阶常系数齐次线性微分方程及简单的非齐次线性微分方程 差分与差分方程的概念 差分方程的通解与特解 一阶常系数线性差分方程 微分方程与差分方程的简单应用 考试要求 1.了解微分方程的阶及其解、通解、初始条件和特解等概念. 2.掌握变量可分离的微分方程、齐次微分方程和一阶线性微分方程的求解方法. 3.会解二阶常系数齐次线性方程. 4.会解自由项为多项式、指数函数、正弦函数、余弦函数,以及它们的和与积的二阶常系数非齐次线性微分方程. 5.了解差分与差分方程及其通解与特解等概念. 6.掌握一阶常系数线性差分方程的求解方法. 7.会应用微分方程和差分方程求解简单的经济应用问题. 线性代数 一、行列式 考试内容 行列式的概念和基本性质 行列式按行(列)展开定理 考试要求 1.了解n阶行列式的概念,掌握行列式的性质. 2.会应用行列式的性质和行列式按行(列)展开定理计算行列式. 二、矩阵 考试内容 矩阵的概念 矩阵的线性运算 矩阵的乘法 方阵的幂 方阵乘积的行列式 矩阵的转置 逆矩阵的概念和性质 矩阵可逆的充分必要条件 伴随矩阵 矩阵的初等变换 初等矩阵 矩阵的秩 矩阵的等价 分块矩阵及其运算 1、理解矩阵的概念,了解单位矩阵、对角矩阵、数量矩阵、三角矩阵的定义和性质,了解对称矩阵和反对称矩阵及正交矩阵等的定义和性质。 2、掌握矩阵的线性运算、乘法,以及他们的运算规律,掌握矩阵转置的性质,了解方阵的幂,掌握方阵乘积的行列式的性质. 3.理解逆矩阵的概念,掌握逆矩阵的性质,以及矩阵可逆的充分必要条件,理解伴随矩阵的概念,会用伴随矩阵求矩阵的逆. 4.了解矩阵的初等变换和初等矩阵及矩阵等价的概念,理解矩阵的秩的概念,会用初等变换求矩阵的逆和秩. 5.了解分块矩阵的概念,掌握分块矩阵的运算法则. 三、向量 考试内容 向量的概念 向量的线性组合与线性表示 向量组线性相关与线性无关 向量组的极大线性无关组 等价向量组 向量组的秩 向量组的秩与矩阵的秩之间的关系 考试要求 1.了解向量的概念,掌握向量的加法和数乘运算法则. 2.理解向量的线性组合与线性表示、向量组线性相关、线性无关等概念,掌握向量组线性相关、线性无关的有关性质及判别法. 3.理解向量组的极大无关组的概念,掌握求向量组的极大无关组的方法. 4.了解向量组等价的概念,理解向量组的秩的概念,了解矩阵的秩与其行(列)向量组的秩之间的关系,会求向量组的秩. 四、线性方程组 考试内容 线性方程组的克莱姆(Cramer)法则 线例方程组有解和无解的判定 齐次线性方程组的基础解系和通解 非齐次线性方程组的解与相应的齐次线件方程组(导出组)的解之间的关系 非齐次线性方程组的通解 考试要求 1.会用克莱姆法则解线性方程组. 2.掌握线性方程组有解和无解的判定方法. 3.理解齐次线性方程组的基础解系的概念,掌握齐次线性方程组的基础解系和通解的求法. 4.掌握非齐次线性方程组的通解的求法,会用其特解及相应的导出组的基础解系表示齐次线性方程组的通解. 五、矩阵的特征值和特征向量 考试内容 矩阵的特征值和特征向量的概念、性质 相似矩阵的概念及性质 矩阵可对角化的充分必要条件及相似对角矩阵 实对称矩阵的特征值和特征向量及相似对角矩阵 考试要求 1、理解矩阵的特征值、特征向量的概念,掌握矩阵特征值的性质,掌握求矩阵特征值和特征向量的方法. 2.理解矩阵相似的概念,掌握相似矩阵的性质,了解矩阵可对角化的充分必要条件,掌握将矩阵化为相似对角矩阵的方法. 3.掌握实对称矩阵的特征值和特征向量性质. 六、二次型 考试内容 二次型及其矩阵表示 合同变换与合同矩阵 二次型的秩 惯性定理 二次型的标准报和规范形 正交变换 用正交变换和配方法化二次型为标准形 二次型及其矩阵的正定性 考试要求 1.了解二次型的概念,会用矩阵形式表示二次型,了解合同变换和合同矩阵的概念. 2.理解二次型的秩的概念,了解二次型的标准形、规范形等概念,了解惯性定理的条件和结论,会用正交变换和配方法化二次型为标准形. 3.理解正定二次型、正定矩阵的概念,掌握正定矩阵的性质. 概率论与数理统计 一、随机事件和概率 考试内容 随机事件与样本空间 事件的关系与运算 完全事件组 概率的概念 概率的基本性质 古典型概率 几何型概率 条件概率 概率的基本公式 事件的独立性 独立重复试验 考试要求 1.了解样本空间(基本时间空间)的概念,理解随机事件的概念,掌握事件的关系及运算. 2、理解概率、条件概率的概念,掌握概率的基本性质,会计算古典型概率和几何型概率,掌握概率的加法公式、乘法公式、全概率公式以及贝叶斯公式等基本公式. 3.理解事件的独立性的概念,掌握用事件独立性进行概率计算;理解独立重复试验的概念. 二、随机变量及其概率分布 考试内容 随机变量及其概率分布 随机变量的分布函数的概念及其性质 离散型随机变量的概率分布 连续型随机变量的概率密度 常见随机变量的概率分布 随机变量函数的概率分布 考试要求 1.理解随机变量及其概率分布的概念,理解分布函数F(x)=P{X<=x}(负无穷2.理解离散型随机变量及其概率分布的概念,掌握0-1分布、二项分布、超几何分布、泊松(Poisson)分布及其应用. 3.掌握泊松定理的结论和应用条件,会用泊松分布近似表示二项分布. 4.理解连续型随机变量及其概率密度的概念,掌握均匀分布、正态分布N(μ,σ2)、指数分布及其应用,其中参数为λ(λ>0)的指数分布的密度函数为f(x)=(此处略). 5.会根据自变量的概率分布求其简单函数的概率分布. 三、随机变量的联合概率分布 考试内容 随机变量联合分布函数 离散型随机变量的联合概率分布、边缘分布和条件分布 连续型随机变量的联合概率密度、边缘密度和条件密度 随机变量的独立性和相关性 常见二维随机变量的联合分布 两个及两个以上随机变量的函数的概率分布 考试要求 1.理解随机变量的联合分布函数的概念和基本性质. 2.理解随机变量的联合分布的概念、性质及其两种基本表达式:离散型联合概率分布和连续型联合概率密度.掌握两个随机变量的联合分布的边缘分布和条件分布. 3.理解随机变量的独立性及相关性的概念,掌握随机变量独立的条件;理解随机变量的不相关性与独立性的关系. 4.掌握二维均匀分布和二维正态分布,理解其中参数的概率意义. 5.会根据两个随机变量的联合概率分布求其函数的概率分布,会根据多个独立随机变量的概率分布求其函数的概率分布. 四、随机变量的数字特征 考试内容 随机变量的数学期望(均值)、方差和标准差及其性质 随机变量函数的数学期望 切比雪夫(Chebyshev)不等式 矩、协方差和相关系数及其性质 考试要求 1.理解随机变量数字特征(数学期望、方差、标准差、协方差、相关系数)的概念,并会运用数字特征的基本性质计等具体分布的数字特征,掌握常用分布的数字特征. 2.会根据随机变量的概率分布求其函数的数学期望;会根据两个随机变量联合概率分布求其函数的数学期望. 3.掌握切比雪夫不等式. 五、大数定律和中心极限定理 考试内容 切比雪夫(Chebyshev)大数定律 伯努利(Bernonlli)大数定律 辛钦(Khinchine)大数定律 棣莫弗一拉普拉斯( De Moivre- Laplace)定理(二项分布以正态分布为极限分布) 列维一林德伯格(Levy-Lindberg)定理(独立同分布随机变量列的中心极限定理) 考试要求 1.了解切比雪夫大数定律、伯努利大数定律和辛钦大数定律(独立同分布随机变量的大数定律)成立的条件及结论. 2.掌握棣莫弗—拉普拉斯中心极限定理、列维—林得伯格中心极限定理的结论和应用条件,并会用相关定理近似计算有关事件的概率. 六、数理统计的基本概念 考试内容 总体 个体 简单随机样本 统计量 样本均值 样本方差和样本矩 χ2分布 t分布 F分布 分位数 正态总体的常用抽样分布 考试要求 1.理解总体、简单随机样本、统计量、样本均值、样本方差及样本矩的概念.其中样本方差定义为:S2=(此处略) 2.了解产生χ2变量、t变量和F变量的典型模式;理解标准正态分布、χ2分布、t分布和F分布的分位数,会查相应的数值表. 3.掌握正态总体的抽样分布. 七、参数估计 考试内容 点估计的概念 估计量与估计值 矩估计法 最大似然估计法 估计量的评选标准 区间估计的概念 单个正态总体的均值的区间估计 单个正态总体方差和标准差的区间估计 两个正态总体的均值差和方差比的区间估计 考试要求 1.理解参数的点估计、估计量与估计值的概念;了解估计量的无偏性、有效性(最小方差性)和相合性(一致性)的概念,并会验证估计量的无偏性;会利用大数定律证明估计量的相合性. 2.掌握矩估计法(一阶、二阶矩)和最大似然估计法. 3.掌握建立未知参数的(双侧和单侧)置信区间的一般方法;掌握正态总体均值、方差、标准差、矩以及与其相联系的数字特征的置信区间的求法. 4 掌握两个正态总体的均值差和方差比及相关数字特征的置信区间的求法. 八、假设检验 考试内容 显著性检验的基本思想和步骤 假设检验的两类错误 单个及两个正态总体的均值和方差的假设检验 考试要求 1.理解“假设”的概念和基本类型;理解显著性检验的基本思想,掌握假设检验的基本步骤;会构造简单假设的显著性检验. 2.理解假设检验可能产生的两类错误,对于较简单的情形,会计算两类错误的概率. 3.了解单个和两个正态总体参数的假设检验. 试卷结构 (一)内容比例 微积分 约50% 线性代数 约25% 概率论与数理统计 约 25% (二)题型比例 境空题与选择题约 30% 解答题(包括证明题) 约70% 由于这里回答问题限制字数,所以数学四的考纲无法贴上,请你自己去查找,网上有

1. 生活中处处有数学 2、解数学竞赛题的整体策略 3、谈数学解题中发掘隐含条件的若干途径4、论数学教育中性别差异的影响 5、逆向思维在数学论证中的作用及培养6、谈小学、初中数学的衔接 7、容斥原理及其应用8、从高中课程改革看大学课程改革 9、信息化教育问题10、数学素质教育中的教师素质问题 11. 浅析课堂教学的师生互动12、谈设疑法在课堂教学中的应用 13、计算机辅助小学数学教学的探索 14、谈一类重要的数学方法--分类讨论法15、小学数学竞赛题的教育价值16、在解题中培养学生的数学直觉思维 17. 反思教学中的一题多解18. 初探影响解决数学问题的心理因素 19、在数学教学中培养学生的反思意识 20、关于探索性命题的若干问题 21、数学实验教学模式探究22、论小学数学竞赛题的解题方法 23、奥林匹克数学的解题策略24、三角形面积在竞赛中的应用 25. 数学教育中的科学人文精神 26. 数学几种课型的问题设计 27. 在探索中发展学生的创新思维 28. 把握发现式教学实质,优化课堂教学 29. 如何评价小学学生的数学素质 30. 阅读材料在数学教学中的作用 31. 数学中的判断之我见 32. 关于学生数学能力培养的几点设想 33. 反例在数学中的作用 34. 谈谈类比法 35. 数学教学设计随笔 36. 数学CAI应遵循的原则 37. 我国数学教育改革的若干问题 38. 当代数学教学模式的发展趋势 39. “问题解决教学”的实践与认识 40. 数学教学中的“理论联系实际” 41. 小学数学课堂教学探究性学习案例简析 42. 数学训练,贵在科学 43. 教学媒体在数学教学中的作用 44. 培养数学能力的重要性和基本途径 45. 初探在数学教学中开展研究性学习 46. 浅谈数学学习兴趣的培养 47. 如何使计算机辅助教学变得更方便 48. 精心设计习题,提高教学质量 49. 我对概念教学的的再认识 50. 数学教学中的情境创设 51. 结合数学教学实际开展教研教改 52. 为学生展开想象的翅膀创造环境 53. 利用习题变换,培养思维能力 54. 课堂教学中培养学生创造能力的尝试 55. 观察法及其在数学教育研究中的应用 56. 直觉思维在解题中的运用 57. 数学方法论与数学教学—案例三则 58. 概念课是思维训练的重要环节 59. 对概念导入和问题设计的思考 60. 把握概念本质注重思维能力的培养 61. 将研究性学习引入数学课堂教学 62. 数学教学的现代研究 63. 数学探究性活动的内容、形式及教学设计 64. 注重创新性试题的设计 以上为参考论文选题,学生写论文时可选用,也可按选题提供的范围和方向,根据自己教学过程中体会最深的某方面自定论文选题1.关于数学教学目的问题; 2.关于数学思维问题; 3.关于数学教学方法问题; 4.关于学习的迁移问题; 5.关于数学教学的评价问题; 6.关于熟练技能与深刻理解的关系问题; 7.数学的实用功能与数学的文化教育功能相关关系的研究; 8.数学教学的德育功能研究; 9.班级授课制中集体教学、小组教学和个别教学在数学教学中的地位和作用; 10.数学发现法(探究式)教学可实施的基本内容、对象和范围; 11.对数学教学中“可接受性原则”的认识及其具体做法的实验研究; 12.中学生数学学习习惯与学习方法的调查分析; 13.诊断和鉴别数学学习困难学生的方法探析; 14.数学智力因素与数学非智力因素的界定及其对学生学习成绩交互作用的研究; 15.数学教学中激发学生学习兴趣的内在机制和外部因素的研究; 16.教法与学法的双向作用研究; 17.学生“用数学”意识和能力的形成机制以及培养途径的实验研究; 18.数学新课程实施中转变学生学习方式的途径; 19.学生数学观念或数学意识的形成机制和培养途径的实验研究; 20.创设良好的数学教学心理氛围与提高数学教学质量相关关系 的研究。 21.中学数学教育的地位与作用。 22.形象思维与数学教学。 23.直观思维与数学教学。 24.非智力因素与数学学习。 25.数学美与数学教学。 26.在数学教学中怎样培养学生的数学能力。 27.数学作图及图形的教学。 28.数学解题错误的探讨。 29.怎样配备数学习题。 30.数学解题常用的一些思维方法。 31.怎样提高学生的自学能力。 32.怎样培养学生学习数学的兴趣。二、《概率论与数理统计》参考题 1.有关概率论发展的历史。 2.随机性与必然的数学基础与认识。 3.随机变量的直观认识与数学描述。 4.古典概率型的计算技巧。 5.几何概率型的分析处理。 6.有关概率论之介绍。 7.概率论中数学期望概念。 8.利用期望概率统一引人矩阵概率。 9.期望概率在概率论中的地位和作用。 10.特征函数与因数在概率论中的作用及其含义。 11.关于独立性。 12.大数定律与中心定律之含义。 13.大数定律与概率的统计定义。 14.有关概率不等式。 15.条件概率与条件期望。 16.Bayes公式的扩展。 17.概率在其它学科中的应用。 18.其它数学分支在概率论中的应用。 19.概率题目计算的多解性。 20.数理统计概念。 21.数理统计的过去与现在。 22.数理统计在客观现实中的作用。 23.假设检验的实质与作用。 24.参数估计的作用与处理方法。 25.数理统计在你自己工作实践中的应用(实例)。 26.学习概率统计的实践与体会。 27.概率统计中的错题分析。 28.如果我讲概率统计的话,我将这样讲(要求具体详细,资料充实,结构新颖)。 29.利用回归分析方法处理问题。 30.回归分析理论中存在的问题与解决的设想。三、《微分几何》参考题 1.空间曲线的基本公式及其在曲线论中的作用。 2.渐近线与渐缩线。 3.空间曲线弯曲性的研究。 4.曲率与挠率。 5.曲面的第一基本形式在曲面论中的作用。 6.等矩映象与曲面的内在几何。 7.曲面的第二基本形式在曲面论中的作用。 8.曲面上的曲率线,渐近曲线,测地线。 9.曲面的内在几何与外在几何的相依性。 10.曲面内的基本定理与曲线论的基本定理的比较(相仿之处与不同之处)。 11.高斯曲率的意义与作用。 12.等矩映射与等角映射及等积映射的关系。 13.高斯与波涅公式的意义与作用。 14.伪球面与罗氏几何。四、《复变函数》参考题 1.复变函数在一点解析的等价定义。 2.幅角多值性所导出的问题汇集。 3.小结复变函数的积分。 4.解析与调和函数的关系。 5.漫谈复数∞。 6.0,∞与函数 7.多值函数单值分支的表达与计算。 8.分式线性函数全体对乘法——函数复合——构成群。 9.∞和∞邻域的引进使扩充复平面的为紧空间。 lo.等比级数 ,在函数的泰勒展开式和罗朗展开式中的作用。 11.谈复数的比较大小问题。 五、《实变函数》参考题, 1.关于积分号下取极限(积分与极限交换次序问题)。 ①在什么条件下可以积分号下取极限,是积分的一个重要性质,例 如关系到微积分基本定理成立的条件,函数项级数和的性质等等。 ②列举勒贝格积分和黎曼积分在几个问题上的基本结论,分析其 中最基本的要求和相互关系(书上P146第6题可供参考),可以发现勒贝格积分在这方面比黎曼积分好得多,而且是用勒贝格积分的主要好处之一。 ③给出上述基本结论的简单推论,新的证明方法应用例题,并说明它们的意义。 2.关于微积分基本定理(牛顿一菜布尼兹公式) ①什么是微积分基本定理,它的重要意义在哪里? ②黎曼积分情形,相应定理的条件是什么?有什么不足之处? ③勒贝格积分情形,相应的定理的结论和条件又是怎样的?条件减弱在哪里?还有什么问题? ④应用例题。 3.关于绝对连续函数。 ①绝对连续的定义是什么?有些什么等价说法或充分必要条件,并证明之。绝对连续与连续、一致连续有什么不同,有什么关系。 ②证明绝对连续函数列一致收敛的极限,可微函数与绝对连续函 数复合,仍为绝对连续的。 ③绝对连续函数几乎处处可微,能否做到处处可微?举例!绝对连续函数与它的导致关系如何,与微积分基本定理有什么关系。 ④绝对连续函数全体组成线性空间。 4.关于勒贝格积分。 ①试将关于勒贝格积分的定义综合起来,做出一个统一,一般的勒贝格积分定义,并说明勒贝格积分仍然是“分割、求积、取极限”的结果,勒贝格积分的“分割”与黎曼积分又有何根本不同之处? ②说明勒贝格积分在几何上仍是“曲边梯形的面积”。 ③证明对于勒贝格积分,也和黎曼积分一样,无界函数的积分(广 义积分)和无界区域上的积分(无穷积分),都是有界函数在有界域上的积分的极限。 ④勒贝格积分有哪些黎曼积分所没有的重要性质。从积分的定义看,是什么原因导致这两类积分有许多重大差别。 ⑤勒贝格积分有许多重要性质,带来一些什么好处? 5.关于测度。 ①总结定义点集的勒贝格测度的过程,并与数学分析中定义区域的面积的过程(重积分前面部分)作比较,分析其中不同之处,以及为什么因为这些不同,导致黎曼积分和勒贝格积分在性质上有许多重大差别。 ②说明勒贝格测度长度、面积、体积概念的推广,当平面区域可求面积时,它的面积和勒贝格测度相等。 ③列举勒贝格测度的重要性质,说明它们与勒贝格积分性质的关 系(例如测度的可数可加性与积分的可数可加性有什么关系,单调集列极限的测度(定理3、2、6~3、2、10)与勒维定理(定理5、4、2的关系)。 6.关于可测函数。 ①可测函数与连续函数,可积函数从定义上、性质上看有什么关系和差别。 ②全体可测函数构成线性空间,构成环。 ③试说明鲁金定理的意义,以及它与黎斯定理、叶果洛夫定理的关系。你如何理解“可测函数近于连续函数”及其理由。 7.关于可测函数列的各种收敛概念。 ①试述实变函数论中及数学分析中讲过的各种收敛概念的定义和性质、互相之间的关系。以及引进这些概念的意义和用处。 ②从黎斯定理和叶果洛夫定理出发说明,你怎么理解“几乎处处收敛,近乎一致收敛”。 8.关于点集上的连续函数。 ①定义,性质。 ②与数学分析中讲的连续的关系。 9.集合论和点集论的方法在实变函数论中的意义。 从一些具体例子出发说明,为了解决数学分析中一些结果不够完善的问题,如推广它们的结论,有必要用这种方法去研究函数,用它也确实有好的效果。说明集合论是测度论和积分论的基础。 以上问题,除参考.所用教材外,还可参考程其襄等编《实变函数与泛函分析基础》。朱玉楷编《实变函数简编》等有关书籍资料。

  • 索引序列
  • 关于复合数值积分法的研究的论文
  • 关于积分的计算方法研究写论文
  • 知乎关于积分的计算方法研究论文
  • 数学分析不定积分的解法研究论文
  • 关于微积分的论文题目
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