无论是学习数学分析还是高等数学,很多同学都对积分部分复杂的构造和计算,以及各种计算和各种变换的技巧,觉得眼花缭乱难以掌握,甚至对这些积分本身的定义和意义也是搞不清楚。因此当面对期末考试或者考研的时候,觉得最难的部分就是积分部分。尤其是曲线积分曲面积分,更是害怕的要命。
这门课就是要把这些问题讲清楚。
通过这门课的学习,让同学们不但掌握各种积分的定义和计算,而且从本质上理解这些积分的意义和高级运算技巧,并且掌握这些积分之间的内在联系。
本门课试图从以下角度理解数学上的积分:
数学上的积分,也是一个求总量的问题,它解决的是空间中线、面、体上某种量不均匀的分布求总和问题。比如空间密度不均匀的曲面,求总质量的问题。质点沿着曲线在变化的力作用下运动作功问题。这些问题在特殊情况下,也就是分布是均匀的情况下,就是个初等数学的乘法。比如曲面的质量等于面积乘以密度;功等于距离乘以力。积分法是解决上述问题在允许密度和力不断变化的情况下的“总量”问题。
无论是线,面,还是体上,所有上述问题都是通过分割、均匀、求和、取极限这四个步骤给出解决思路的。不同问题通过上述相同的思想方法就得到了各种各样的积分。所以积分的“积”字,本身就包含“乘积”的意思,也含有“积累”的意思。
这些积分的计算最终归结为微积分基本公式或者牛顿莱布尼兹公式。 但积分的计算技巧不仅仅这些,变换的思想是各种积分计算的精髓:
1 在弯曲的几何对象上如曲线,曲面上的积分可以归结到不弯曲的如区间,平面区域上的计算。
2 在复杂区域上的积分通过变换,变成形状简单区域上的积分。
3 一个几何对象上的积分和它边上积分之间的关系,其中最典型的是牛顿——莱布尼兹公式。
通过这门课的学习,让同学们不但掌握各种积分的定义和计算,而且从本质上理解这些积分的意义和高级运算技巧,并且掌握这些积分之间的内在联系。
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
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一元函数微分学基本知识:极限,连续,求导数,中值定理。
空间解析几何和向量的基本知识:向量及其运算,点乘叉乘。
多元函数微分学基本知识:偏导数,全微分,空间曲面切平面和法向量。
《数学分析》(1、2、3)郭林等编写.
《高等数学》(第七版)同济大学数学教研室编写。
微信公众号:郭叔的高数课
《托马斯微积分》是不错的参考资料,强烈安利各位同学尤其是考数学一的同学参考,对于基本知识欠缺的同学,通过看这本书可以得到一切你想要的。
Q : 学习过程中遇见学不会理解不了的知识怎么办?
A : 看视频,仅仅解决了对基本知识理解的问题,还远远达不到会做题的问题,需要读参考资料,并多做题。学习任何一门知识,不做一定量的习题,是不容易学深学透的。
Q : 我大一学习的是《微积分》知识,有些知识我没有学过,怎么办?
A : 这种情况,需要自己找一找相关的资料看一看,除了前面我们说的参考资料以外,还可以通过各种网络视频理解。另外两次集中见面课,可以早准备好问题,然后见面课上师生之间交流。
Q : 有问题如何联系老师?
A : 企业微信上,可以找到“数学院”,“老师”中可以找到本课程的老师,通过企业微信交流问题。有了企业微信后,可以在企业微信里直接联系老师,不需要再添加老师为微信好友了。
Q : 听课过程中,做多少题效果最好?
A : 越多越好,可以把相关教科书(比如同济《高等数学》)后面的题尽量多做。