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714數(shù)學(xué)分析

北京師范大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試數(shù)學(xué)分析大綱

參考書:

1.數(shù)學(xué)分析第二版上、下, 陳紀(jì)修等, 高等教育出版社, 2004.

2.簡明數(shù)學(xué)分析 第二版, 郇中丹等, 高等教育出版社， 2009.

3.數(shù)學(xué)分析第3版(1-3冊), 鄭學(xué)安等編著, 北京師范大學(xué)出版社, 2010。

一、實數(shù)集與函數(shù)

考試內(nèi)容：實數(shù)概念及性質(zhì)，確界原理，閉區(qū)間套定理，函數(shù)的概念及表示法，函數(shù)的有界性、單調(diào)性、周期性和奇偶性，復(fù)合函數(shù)、反函數(shù)、分段函數(shù)和隱函數(shù)，基本初等函數(shù)的性質(zhì)及其圖形，初等函數(shù)，函數(shù)關(guān)系的建立.

考試要求：

1.理解實數(shù)概念,掌握實數(shù)的小數(shù)表示及性質(zhì).

2.掌握確界概念并會應(yīng)用確界原理.

3.掌握閉區(qū)間套概念并會應(yīng)用閉區(qū)間套定理.

4.理解函數(shù)的概念,掌握函數(shù)的表示法,會建立應(yīng)用問題的函數(shù)關(guān)系.

5.掌握函數(shù)的有界性、單調(diào)性、周期性和奇偶性.

6.掌握復(fù)合函數(shù)、分段函數(shù)、反函數(shù)及隱函數(shù)的概念.

7.掌握基本初等函數(shù)的性質(zhì)及其圖形,理解初等函數(shù)的概念.

二、數(shù)列與一元函數(shù)的極限

考試內(nèi)容：數(shù)列極限和函數(shù)極限(簡稱極限)的定義，數(shù)列的上、下極限，函數(shù)的單側(cè)極限(自變量趨于單點時函數(shù)的左極限與右極限，自變量趨于正或負(fù)無限大時函數(shù)的極限)，函數(shù)的單側(cè)上、下極限，無窮小量和無窮大量的概念及其關(guān)系，無窮小量的性質(zhì)及無窮小量的比較，極限的性質(zhì)，極限存在的兩個判別準(zhǔn)則: 柯西(Cauchy)準(zhǔn)則和單調(diào)有界準(zhǔn)則, 兩個重要極限，致密性定理，聚點定理，數(shù)列極限的施托爾茨(Stolz)定理，函數(shù)極限的海涅(Heine)定理，開集、閉集和緊集，有限覆蓋定理.

考試要求：

1.掌握極限的概念(包括某一極限過程中數(shù)列或函數(shù)的收斂與發(fā)散)，理解函數(shù)左極限與右極限的概念以及函數(shù)極限存在與左、右極限之間的關(guān)系.

2.掌握極限的性質(zhì)(有界性、唯一性、保號性、算術(shù)性質(zhì)、保序性、夾逼性質(zhì)等).

3.掌握極限存在的柯西準(zhǔn)則，并會利用它判斷極限的存在與否.

4.掌握極限存在的單調(diào)有界準(zhǔn)則，能夠用其判斷數(shù)列收斂或在某一極限過程中函數(shù)收斂，并在可能的情況下求出極限.

5.掌握致密性定理(有界數(shù)列必有收斂子列)，聚點定理(有界無窮點集至少有一個聚點).

6.掌握利用兩個重要極限求極限的方法，會用施托爾茨定理求極限.

7.掌握無窮小量、無窮大量的概念，掌握無窮小量的比較方法，會用等價無窮小量求極限.

8.掌握函數(shù)連續(xù)性的概念(含左連續(xù)與右連續(xù))，會判別函數(shù)間斷點的類型.

9.掌握海涅定理并會利用它判斷極限的存在與否.

10.理解開集、閉集的概念和性質(zhì)，掌握緊集與開覆蓋的概念、有限覆蓋定理.

三、一元函數(shù)的連續(xù)

考試內(nèi)容：函數(shù)連續(xù)的概念和性質(zhì)，函數(shù)間斷點的類型，初等函數(shù)的連續(xù)性，閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì).

考試要求：

1.理解連續(xù)函數(shù)的概念、性質(zhì)和初等函數(shù)的連續(xù)性,掌握閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(有界性、最大值和最小值定理、介值定理等),并會應(yīng)用這些性質(zhì).

2.理解連續(xù)函數(shù)的一致連續(xù)性概念,掌握有界閉區(qū)間上的海涅-康托爾(Heine-Cantor)一致連續(xù)定理.

四、一元函數(shù)微分學(xué)

考試內(nèi)容：導(dǎo)數(shù)和微分的概念和關(guān)系，導(dǎo)數(shù)的幾何意義和物理意義，微分的幾何意義，函數(shù)的可導(dǎo)性與連續(xù)性之間的關(guān)系，平面曲線的切線和法線，導(dǎo)數(shù)和微分的四則運算，基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，復(fù)合函數(shù)、反函數(shù)、隱函數(shù)以及參數(shù)方程所確定的函數(shù)的微分法，高階導(dǎo)數(shù)，萊布尼茲求導(dǎo)公式，一階微分形式的不變性，微分中值定理，泰勒(Taylor)公式，洛必達(dá)(L'Hospital)法則，函數(shù)單調(diào)性的判別，函數(shù)的極值，函數(shù)的最大值和最小值，函數(shù)圖形的凹凸性、拐點及漸近線，函數(shù)圖形的描繪，插值多項式和方程近似求根.

考試要求：

1.理解導(dǎo)數(shù)和微分的概念，理解導(dǎo)數(shù)與微分的關(guān)系，理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義，會求平面曲線的切線方程和法線方程，了解導(dǎo)數(shù)的物理意義，會用導(dǎo)數(shù)描述一些物理量，理解函數(shù)的可導(dǎo)性與連續(xù)性之間的關(guān)系.

2.掌握導(dǎo)數(shù)的四則運算法則、復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則，掌握基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式.了解微分的四則運算法則和一階微分形式的不變性，會求函數(shù)的微分.

3.理解高階導(dǎo)數(shù)的概念、萊布尼茲求導(dǎo)公式，會求一些簡單函數(shù)的高階導(dǎo)數(shù).

4.會求分段函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，會求隱函數(shù)及反函數(shù)的導(dǎo)數(shù).

5.掌握羅爾(Rolle)定理、拉格朗日(Lagrange)中值定理、柯西(Cauchy)中值定理、達(dá)布導(dǎo)函數(shù)介值定理和泰勒(Taylor)定理(帶幾種余項的).

6.掌握洛必達(dá)法則以及用洛必達(dá)法則求未定式極限的方法.

7.理解函數(shù)的極值概念，掌握用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性和求函數(shù)極值的方法，掌握函數(shù)最大值和最小值的求法及其應(yīng)用.

8.會用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)圖形的凹凸性，會求函數(shù)圖形的拐點以及水平、鉛直和斜漸近線，會描繪函數(shù)的圖形.

9.理解插值多項式和方程近似求根.

五、一元函數(shù)積分學(xué)

考試內(nèi)容：原函數(shù)和不定積分的概念，不定積分的基本性質(zhì)，基本函數(shù)的積分公式,定積分(指黎曼積分)的概念和基本性質(zhì)，定積分中值定理，積分上、下限函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)，黎曼可積的判別準(zhǔn)則，牛頓一萊布尼茨(Newton-Leibniz)公式，不定積分和定積分的換元積分法與分部積分法，有理函數(shù)、三角函數(shù)的有理式和簡單無理函數(shù)的積分，反常(廣義)積分，定積分的應(yīng)用.

考試要求：

1.理解原函數(shù)的概念，掌握不定積分和定積分的概念.掌握函數(shù)是黎曼可積的必要條件，掌握函數(shù)黎曼可積的判別準(zhǔn)則.

2.掌握不定積分的基本公式，掌握不定積分和定積分的性質(zhì)及定積分中值定理，掌握換元積分法與分部積分法.

3.掌握有理函數(shù)、三角函數(shù)有理式和簡單無理函數(shù)的積分.

4.理解積分變上限的函數(shù)，會求它的導(dǎo)數(shù)，掌握牛頓-萊布尼茨公式.理解定積分的近似計算.

5.理解反常積分的概念和性質(zhì)，掌握判斷廣義積分收斂與否的方法，會計算一些簡單的廣義積分.

6.掌握用定積分表達(dá)和計算一些幾何量與物理量(平面圖形的面積、平面曲線的弧長、旋轉(zhuǎn)體的體積及側(cè)面積、平行截面面積為已知的立體體積,及功、引力、壓力、質(zhì)心、形心等)及函數(shù)的平均值.

六、無窮級數(shù)

考試內(nèi)容:(一)常數(shù)項級數(shù)：收斂與發(fā)散的概念，收斂級數(shù)的和的概念，級數(shù)的基本性質(zhì)與收斂的必要條件，幾何級數(shù)與，p級數(shù)及其收斂性，正項級數(shù)收斂性的判別法，交錯級數(shù)與萊布尼茨定理，任意項級數(shù)的絕對收斂與條件收斂.(二)函數(shù)項級數(shù)：收斂域、和函數(shù)、一致收斂概念，函數(shù)項級數(shù)的一致收斂判別法、和函數(shù)的分析性質(zhì)(連續(xù)性、可微性和可積性;逐項求極限、求微分和逐項求積分),(三)冪級數(shù)：冪級數(shù)及其收斂半徑、收斂區(qū)間(指開區(qū)間)和收斂域，冪級數(shù)的和函數(shù)，冪級數(shù)在其收斂區(qū)間內(nèi)的基本性質(zhì)，簡單冪級數(shù)的和函數(shù)的求法，初等函數(shù)的冪級數(shù)展開式.(四)三角級數(shù)與函數(shù)的傅里葉(Fourier)級數(shù)：2л-周期函數(shù)的傅里葉系數(shù)與傅里葉級數(shù)，黎曼引理，貝塞爾不等式，傅里葉級數(shù)收斂的狄尼(Dini)判別法、狄利克雷(Dirichlet)判別法，傅里葉級數(shù)的收斂定理，2l(l>0)-周期函數(shù)函數(shù)的傅里葉級數(shù)，正弦級數(shù)和余弦級數(shù).

考試要求：

1.理解常數(shù)項級數(shù)收斂、發(fā)散以及收斂級數(shù)的和的概念，掌握級數(shù)的基本性質(zhì)及收斂的必要條件.

2.掌握幾何級數(shù)與\,$p$級數(shù)的收斂與發(fā)散的條件.

3.掌握正項級數(shù)收斂性的柯西判別準(zhǔn)則、比較判別法、比值判別法、根值判別法、拉比(Raabe)判別法、積分判別法等.

4.掌握交錯級數(shù)的萊布尼茨判別法.

5.掌握任意項級數(shù)絕對收斂與條件收斂的概念、絕對收斂與收斂的關(guān)系和絕對收斂級數(shù)的乘積.

6.掌握狄利克雷判別法和阿貝爾判別法.

7.理解函數(shù)項級數(shù)的收斂域、和函數(shù)的概念及性質(zhì).

8.掌握判別函數(shù)列及函數(shù)項級數(shù)一致收斂與否的方法(柯西準(zhǔn)則、優(yōu)級數(shù)判別法、狄利克雷判別法、阿貝爾判別法和迪尼判別法等)，掌握函數(shù)項級數(shù)的和函數(shù)的分析性質(zhì).

9.理解冪級數(shù)收斂半徑的概念、并掌握冪級數(shù)的收斂半徑、收斂區(qū)間及收斂域的求法.

10.理解冪級數(shù)在其收斂區(qū)間內(nèi)的基本性質(zhì)(和函數(shù)的連續(xù)性、逐項求導(dǎo)和逐項積分)，會求一些冪級數(shù)在收斂區(qū)間內(nèi)的和函數(shù)，并會由此求出某些數(shù)項級數(shù)的和.

11.理解函數(shù)展開為泰勒級數(shù)的充分必要條件.

12.掌握幾個基本初等函數(shù)ex,ln(1+x),sinx,cosx,(1+x)α的麥克勞林(Maclaurin)展開式，會用它們將一些簡單函數(shù)間接展開成冪級數(shù).

13.理解正交函數(shù)系、傅里葉系數(shù)及傅里葉級數(shù)的概念.掌握黎曼引理，局部化定理，貝塞爾不等式.掌握傅里葉級數(shù)的狄尼(Dini)判別法、狄利克雷判別法及收斂定理.

14.會將定義在閉區(qū)間[-l,l)上的黎曼可積函數(shù)延拓成周期為2l的函數(shù)并展開其傅里葉級數(shù)，會將定義在[0,l)上的函數(shù)展開為正弦級數(shù)與余弦級數(shù)，會寫出傅里葉級數(shù)的和函數(shù)的表達(dá)式.

七、多元函數(shù)微分學(xué)

考試內(nèi)容：多元函數(shù)的概念，二元函數(shù)的幾何意義，多元函數(shù)的極限與連續(xù)的概念，多元函數(shù)極限存在與否的判斷，二元函數(shù)的累次極限，有界閉區(qū)域上多元連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)，多元函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)和全微分、二階乃至更高階偏導(dǎo)數(shù)，全微分存在的必要條件和充分條件，隱函數(shù)存在定理，反函數(shù)存在定理，多元復(fù)合函數(shù)、隱函數(shù)的求導(dǎo)法、二階導(dǎo)數(shù)，方向?qū)��?shù)和梯度，空間曲線的切線和法平面，曲面的切平面和法線，二元函數(shù)的二階泰勒公式，多元函數(shù)的極值和條件極值，多元函數(shù)的最大值、最小值及其簡單應(yīng)用.

考試要求：

1.理解多元函數(shù)的概念，理解二元函數(shù)的幾何意義.

2.理解多元函數(shù)的極限與連續(xù)的概念以及有界閉區(qū)域上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì).

3.理解多元函數(shù)偏導(dǎo)數(shù)和全微分的概念，會求全微分，理解全微分存在的必要條件和充分條件，理解全微分形式的不變性.

4.理解方向?qū)��?shù)與梯度的概念，并掌握其計算方法.

5.掌握多元復(fù)合函數(shù)一階、二階偏導(dǎo)數(shù)的求法，以及一些簡單函數(shù)的高階偏導(dǎo)數(shù)的求法.

6.理解隱函數(shù)存在定理，會求多元隱函數(shù)的一階、二階偏導(dǎo)數(shù)以及一些簡單函數(shù)的高階偏導(dǎo)數(shù).

7.理解空間曲線的切線和法平面及曲面的切平面和法線的概念，會求它們的方程.

8.理解多元函數(shù)的泰勒公式.

9.理解多元函數(shù)極值和條件極值的概念，掌握多元函數(shù)極值存在的必要條件，理解多元函數(shù)極值存在的充分條件，會求簡單的多元函數(shù)的極值，會用拉格朗日乘數(shù)法求條件極值，會求簡單多元函數(shù)的最大值和最小值，并會解決一些簡單的應(yīng)用問題.

八、含參變量的廣義積分

考試內(nèi)容：含參變量的廣義積分的概念，含參變量的廣義積分一致收斂的概念，含參變量的廣義積分的分析性質(zhì)，一些含參變量的廣義積分的計算.伽瑪(Gamma)函數(shù),貝塔(Beta)函數(shù).

考試要求：

1.掌握常義含參變積分的概念、基本性質(zhì)和定理.

2.理解含參變量廣義積分收斂、一致收斂的概念，掌握含參量廣義積分的魏爾斯特拉斯判別法、柯西準(zhǔn)則、阿貝爾判別法、狄利克雷判別法及迪尼判別法.

3.掌握含參變量的廣義積分的分析性質(zhì)(連續(xù)性、可微性和可積性)的定理.

4.掌握一些廣義積分及含參量廣義積分的計算.理解含參量廣義積分概念和函數(shù)項級數(shù)概念之間的關(guān)系.

5.理解伽瑪函數(shù)、貝塔函數(shù)及其性質(zhì)和關(guān)系,理解斯特林公式.

九、多元函數(shù)積分學(xué)

考試內(nèi)容：二重積分與三重積分的概念、性質(zhì)、計算和應(yīng)用,兩類曲線積分的概念、性質(zhì)及計算，兩類曲線積分的關(guān)系，格林(Green)公式,平面曲線積分與路徑無關(guān)的條件，二元函數(shù)全微分的原函數(shù)，兩類曲面積分的概念、性質(zhì)及計算，兩類曲面積分的關(guān)系，高斯(Gauss)公式,斯托克斯(Stokes)公式,散度、旋度的概念及計算,曲線積分和曲面積分的應(yīng)用.

考試要求：

1.理解重積分的概念、性質(zhì).

2.掌握二、三重積分的計算方法，特別是積分變換(直角坐標(biāo)、極坐標(biāo)、柱面坐標(biāo)、球面坐標(biāo)以及其他簡單的變換),會計算一些簡單的重數(shù)高于三的重積分.

3.掌握兩類曲線積分的概念、性質(zhì)及兩類曲線積分之間的關(guān)系.

4.掌握計算兩類曲線積分的方法.

5.掌握格林公式并會運用平面曲線積分與路徑無關(guān)的條件，會求二元函數(shù)全微分的原函數(shù).掌握斯托克斯公式并會運用其計算曲線積分,會運用曲線積分與路徑無關(guān)的條件求三元函數(shù)全微分的原函數(shù).

6.理解兩類曲面積分的概念、性質(zhì)及兩類曲面積分的關(guān)系，掌握計算兩類曲面積分的方法，掌握高斯公式并會運用其計算曲面積分的方法.

7.理解散度與旋度的概念，并會計算.

8.會用重積分、曲線積分及曲面積分求一些幾何量與物理量(平面圖形的面積、體積、曲面面積、弧長、質(zhì)量、質(zhì)心、形心、轉(zhuǎn)動慣量、引力、功及流量等).