数学分析课程中重点与难点很多,下面所列是其中的主要部分:
(1)实数理论:实数连续性是数学分析课程中第一个重点与难点,我们利用实数的无限小数表示,比较直观地证明了确界存在定理,然后在此基础上,展开实数系的基本定理的讨论。
(2)极限理论: “epsilon-delta”语言是数学分析课程的一个难点,也是数学系学生必须掌握的基本功,我们通过让学生反复训练,多做练习,逐步加以掌握,要求教师对这部分作业的批改要特别仔细,对有困难的学生要通过习题课做到个别辅导,使每个学生都正确掌握。
(3)一致连续概念:一致连续是数学分析课程中的一个重要概念,在数学的许多命题(例如连续函数的可积性)的证明中,都需要用到一致连续的概念。在教学中,要结合一致连续的几何直观,这样容易使学生理解,并对函数的局部性质与整体性质之间的区别有一定的了解。
(4)定积分的应用(微元法):微元法的建立使得定积分在实践中的应用变得非常方便,但要理解微元法的原理,熟练掌握微元法的方法,则是教学中的一个难点。要求通过分析、讲解应用问题,并经过大量的练习,切实掌握微元法这一工具,提高对微积分核心思想的理解,提高应用数学分析的方法解决实际问题的能力。
(5)函数项级数(函数序列)一致收敛概念:一致收敛概念是数学分析课程中最重要与最困难的概念之一,它关系到两个极限运算(微分与积分归根到底也是极限运算)是否能交换次序的问题,这对学好后继课程与今后从事科学研究具有重要的意义。在教学中我们借助于函数图象,从直观上帮助学生理解,并通过大量的例题与练习,使学生掌握如何判断一致收敛与非一致收敛的方法,掌握如何通过交换运算次序求某些级数和的方法。
(6)多元函数连续性、可偏导性、可微性之间的关系:这是多元函数与一元函数有本质区别的内容之一,我们通过制作一些二元函数图象的多媒体课件,帮助学生从几何上了解了多元函数与一元函数的本质区别。
(7)第二类曲线积分、曲面积分与Green公式、Gauss公式和Stokes公式:第二类曲线积分与曲面积分因为具有方向性,从而成为教学的一个难点,而Green公式,Gauss公式与Stokes公式是Newton-Leibniz公式在高维的推广,它们深刻地刻画了微分与积分的本质联系,是微积分的核心内容之一。我们通过引入微分形式的外微分,给出这四个公式的统一的表示,从而使学生容易掌握。
(8)含参变量反常积分一致收敛概念:这一概念同样关系到极限运算(或微分运算与积分运算)是否能与积分运算交换次序的问题,在教学中我们通过例题与大量的练习,使学生掌握如何判断一致收敛与非一致收敛的方法,掌握如何通过交换运算次序求某些特殊积分的方法。
(9)微积分的应用与数学模型:微积分的形成和发展得益于物理学、天文学、几何学等研究领域的进展与突破,成为一门极具应用活力的科学,除了物理学、天文学、几何学等领域外,在生物学、经济学、管理学、社会学等众多领域都有广泛的应用。我们在教材中建立了大量的数学模型,如行星运动模型、引力场模型、人口模型、经济问题模型等,并配上较多的习题,来培养学生建立数学模型,用微积分解决问题的能力。
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