湖南理工学院2016年学科教·数学硕士研究生考试大纲
2015-10-26来源:湖南理工学院网

考试科目代码:[812]

考试科目名称:数学教学论

一、考核目标

数学教学论是一门重要的专业基础课程。要求考生系统掌握数学教学论的基本理论、基本知识和基本方法,能够运用所学的基本理论、基本知识和基本方法分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。

1、准确识记数学教学论的基本知识,检测考生对数学教学理论知识的掌握与理解情况。

2、正确理解数学教学的基本理论知识,考核考生分析与解决数学教育中实际问题的能力。

3、灵活掌握数学教学的基本理念与基本技能,综合测试考生运用数学教学理念与技能于实际的能力。

二、试卷结构

(一)考试时间:180分钟,满分:150分

(二)题型结构

1、名词解释题:6小题,每小题5分,共30分

2、简答题:5小题,每小题10分,共50分

3、论述题:2小题,每小题20分,共40分

4、设计题:1小题,每小题30分,共30分

三、答题方式

答题方式为闭卷笔试

四、考试内容

第一章绪论:为什么要学习数学教育学,10%(15分)

考试内容:

(1)中学数学教育学的发展史

(2)我国数学教育发展概况数学教育研究热点的转变

(3)几个数学教育研究的案例及数学教育改革

考试要求:

(1)了解中学数学教育学的研究对象、内容及其学习该学科的意义

(2)了解数学教育研究热点的转变

(3)深刻理解中学数学教学改革

理论篇,50%(75分)

第二章与时俱进的数学教育

考试内容:

(1)20世纪以来数学观的变化(主要涉及以欧氏几何为代表的古希腊公理化,数学、以牛顿发明微积分为代表的无穷小算法数学、以希尔伯特为代表的现代公理化数学、以计算机技术为代表的信息时代数学等)

(2)20世纪以来我国数学教育观的演变

考试要求:

(1)了解数学发展史上四个高峰的特征

(2)理解20世纪数学教育观的变化;能在国际视野下认识和理解中国的数学教育和数学教育改革

(3)掌握20世纪数学观和教育观的变化

第三章数学教育的基本理论

考试内容:

(1)弗赖登塔尔的数学教育论

(2)波利亚的解题理论

(3)建构主义的数学教育理论

(4)我国“双基”教学的成就与不足

考试要求:

(1)掌握中学数学教育学的基本理论

(2)对中学数学教学实践有一个理性的认识,并能理论联系实际

第四章数学教育的核心内容

考试内容:

数学教育目标及其确定、数学能力的界定、数学常见教学模式及教学方法

考试要求:

(1)了解数学教育目标及其确定

(2)掌握数学能力的界定

(3)掌握数学常见教学模式及教学方法

第五章数学教育研究的一些特定课题

考试内容:

(1)数学教育目标的确定和数学能力的界定

(2)数学教学模式类型及特点

考试要求:

(1)理解数学教学基本模式的特征

(2)掌握确定中学数学教育目标的主要依据,以及中学数学教育的基本功能

第六章数学课程的制定与改革

考试内容:

数学课程发展背景、认识变革的时代必然性;了解现阶段我国数

学教育改革的进程;理解数学课程改革的重要性和数学课程标准的内容、要求和

实施。对我国现阶段的课程改革形成正确的认识;理解数学课程标准内容

考试要求:

(1)了解数学课程发展背景及其变革的时代必然性;了现阶段我国数学教育改革的进程;我国现阶段数学课程改革的理念及相关内容

(2)理解国家基础教育数学课程的基本内容。能从数学、社会、教育和数学教育观等角度分析数学课程改革必然性;能分析新一轮国家基础教育数学课程与传统数学课程的异同。

第七章数学评价与数学考试

考试内容:

成绩考核、数学教育评价的诊断功能、学生学习成绩的评价

考试要求:

初步学会搜集和处理数学课程与教学的设计与实施过程中的信息,从而做出价值判断、改进教学决策。

实践篇40%(60分)

第八章数学课堂教学基本技能训练

考试内容:

(1)如何吸引、启发、组织生

(2)如何与学生交流

(3)形成教学艺术风格

考试要求:

掌握中学数学教学的基本技能,加强数学教学基本功的训练,初步形成教学艺术风格

第九章数学教学设计

考试内容:

(1)教案的三要素

(2)如何确定教学目标

(3)如何形成设计意图

(4)如何展示教学过程

考试要求

(1)了解一个完整的教案包含三要素,即教学目标、设计意图以及教学过程的制定

(2)理解教学目标、教学意图以及教学过程的基本含义

(3)掌握设计数学课堂教学各环节的基本理论

参考文献:

1.中华人民共和国教育部制订,《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》,北京:北京师范大出版社,2001.

2.数学课程标准研制组,《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)解读》,北京:北京师范大出版社,2002.

3.高中数学课程标准研制组编,《普通高中数学课程标准解读》,北京:北京师范大出版社,2003.

4.张奠宙,宋乃庆,《数学教育概论》北京:高等教育出版社,2004.

5.张奠宙,李士琦,李俊,《数学教育学导论》,北京:高等教育出版社,2003.

考试科目代码:[]

考试科目名称:数学基础综合

一、考核目标

要求考生系统地理解数学分析与高等代数概念、基本理论和基本方法。要求考生具有抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力、数学运算能力和综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

二、试卷结构

(一)试卷成绩及考试时间:满分为100分,考试时间为120分钟。

(二)答题方式:闭卷、笔试

(三)试卷内容及比例:数学分析部分:占60%;高等代数部分:占40%

(四)题型结构及分值:

1、单项选择题,8小题,每小题3分,共24分;

2、填空题,6小题,每小题4分,共24分;

3、解答题与证明题,5小题,共52分。

三、考试内容

(一)数学分析部分(占50%,50分)

1、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,复合函数、反函数、分段函数和隐函数,基本初等函数的性质及其图形,初等函数,函数关系的建立。

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,无穷小量和无穷大量的概念及其关系,无穷小量的性质及无穷小量的比较,极限的四则运算 极限存在的两个准则:单调有界准则和夹逼准则,两个重要极限及其应用。

函数连续的概念,初等函数的连续性,闭区间上连续函数的性质及其证明。

考试要求

(1)理解函数的概念,掌握函数的表示法,会建立应用问题的函数关系。

(2)了解函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性。

(3)理解复合函数及分段函数的概念,了解反函数及隐函数的概念。

(4)掌握基本初等函数的性质及其图形,了解初等函数的概念。

(5)理解极限的概念。

(6)掌握极限的性质及四则运算法则。

(7)掌握极限存在的两个准则,并会利用它们求极限,掌握利用两个重要极限求极限的方法。

(8)理解无穷小量、无穷大量的概念,掌握无穷小量的比较方法,会用等价无穷小量求极限。

(9)理解函数连续性的概念(含左连续与右连续)。

(10)掌握闭区间上连续函数的性质,并了解其证明。

2、一元函数微分学

考试内容

导数和微分的概念,导数的几何意义,函数的可导性与连续性之间的关系,平面曲线的切线和法线,导数和微分的四则运算,基本初等函数的导数,复合函数、反函数、隐函数以及参数方程所确定的函数的微分法,高阶导数,一阶微分形式的不变性,微分中值定理及其应用,洛必达(L’Hospital)法则,函数单调性的判别,函数的极值,函数图形的凹凸性、拐点及渐近线,函数的最大值与最小值 

考试要求

(1)理解导数和微分的概念,函数的可导性与连续性之间的关系,导数与微分的关系,导数的几何意义,会求平面曲线的切线方程和法线方程。

(2)熟练掌握导数的四则运算法则和复合函数的求导法则,基本初等函数的导数公式。了解微分的四则运算法则和一阶微分形式的不变性,会求函数的微分。

(3)了解高阶导数的概念,会求简单函数的高阶导数。

(4)会求分段函数的导数,会求隐函数和由参数方程所确定的函数以及反函数的导数。

(5)理解并会用罗尔(Rolle)定理、拉格朗日(Lagrange)中值定理和泰勒(Taylor)定理,了解柯西(Cauchy)中值定理。

(6)掌握用洛必达法则求未定式极限的方法。

(7)理解函数的极值概念,掌握用导数判断函数的单调性和求函数极值的方法,掌握函数最大值和最小值的求法及其应用。

(8)会用导数判断函数图形的凹凸性

3、一元函数积分学

考试内容

原函数和不定积分的概念,不定积分的基本性质,基本积分公式,定积分的概念和基本性质,定积分中值定理,积分上限的函数及其导数,牛顿-莱布尼茨(Newton-Leibniz)公式,不定积分和定积分的换元积分法与分部积分法,有理函数、三角函数的有理式和简单无理函数的积分,定积分的应用。

考试要求

(1)理解原函数的概念,理解不定积分和定积分的概念。

(2)掌握不定积分的基本公式,不定积分和定积分的性质及定积分中值定理,换元积分法与分部积分法。

(3)掌握牛顿-莱布尼茨公式,会求有理函数、三角函数有理式和简单无理函数的积分。

(4)理解积分上限的函数,会求它的导数。

(5)了解反常积分的概念,会计算反常积分。

(6)掌握用定积分表达和计算平面图形的面积、平面曲线的弧长、旋转体的体积及侧面积、平行截面面积为已知的立体体积。

4、多元函数微分学

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的概念,有界闭区域上多元连续函数的性质,多元函数的偏导数和全微分,全微分存在的必要条件和充分条件,多元复合函数、隐函数的求导法,二阶偏导数,方向导数和梯度,空间曲线的切线和法平面,曲面的切平面和法线,多元函数的极值和条件极值,多元函数的最大值、最小值及其简单应用。

考试要求

(1)理解多元函数的概念,多元函数偏导数和全微分的概念,会求全微分。

(2)掌握多元复合函数一阶、二阶偏导数的求法。

(3)了解隐函数存在定理,会求多元隐函数的偏导数。

(4)理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,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,并会解决一些简单的应用问题。

5、多元函数积分学

考试内容

二重积分与三重积分的概念、性质、计算和应用,

考试要求

(1)理解二重积分与三重积分的概念及其性质,了解二重积分的中值定理。

(2)掌握二重积分的计算方法(直角坐标、极坐标)。

(3)掌握三重积分的计算方法(直角坐标、柱坐标、球坐标)。

6、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级数及其收敛性,正项级数收敛性的判别法,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,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)理解常数项级数收敛、发散以及收敛级数的和的概念,掌握级数的基本性质及收敛的必要条件。

(2)掌握几何级数与p级数的收敛与发散的条件。

(3)掌握正项级数收敛性的比较判别法和比值判别法,会用根值判别法和柯西(Cauchy)积分判别法。

(4)掌握交错级数的莱布尼茨判别法。

(5)理解幂级数收敛半径的概念、并掌握幂级数的收敛半径、收敛区间及收敛域的求法。

(6)了解幂级数在其收敛区间内的基本性质(和函数的连续性、逐项求导和逐项积分),会求一些幂级数在收敛区间内的和函数,并会由此求出某些数项级数的和。

(7)掌握ex,sinx,ln(1+x),及(1+x)a的麦克劳林(Maclaurin)展开式,会用它们将一些简单函数间接展开为幂级数。

(二)高等代数

1、多项式

考试内容

数域,一元多项式,整除的概念,最大公因式,因式分解定理,重因式,多项式函数,复系数与实系数多项式的因式分解,有理系数多项式。

考试要求

(1)掌握数域的定义,理解数域P上一元多项式的定义,次数,一元多项式环等概念,掌握多项式的运算及运算律。

(2)理解整除的定义,熟练掌握带余除法及整除的性质。

(3)理解和掌握两个(或若干个)多项式的最大公因式,互素等概念及性质。能用辗转相除法求两个多项式的最大公因式。

(4)掌握不可约多项式的定义及性质。了解因式分解定理。

掌握多项式函数的概念,余数定理,多项式的根及性质。理解代数基本定理。熟练掌握复(实)系数多项式分解定理及标准分解式。

2、行列式

考试内容

排列,n阶行列式的定义,n阶行列式的性质,n阶行列式的展开,行列式的计算,克拉默(Cramer)法则,行列式的乘法规则。

考试要求

(1)掌握排列、逆序数、奇偶排列的定义。掌握排列的奇偶性与对换的关系。

(2)掌握行列式的基本性质,理解矩阵、矩阵的行列式、矩阵的初等变换等概念,能利用行列式性质计算一些简单行列式。

(3)理解元素的余子式、代数余子式等概念。熟练掌握行列式按一行(列)展开的公式。

(4)掌握克拉默(Cramer)法则,

3、线性方程组

考试内容

消元法,n维向量空间,线性相关性,矩阵的秩,线性方程组有解判别定理,线性方程组解的结构。

考试要求

(1)掌握一般线性方程组,方程组的解,增广矩阵,线性方程组的初等变换等概念及性质。掌握阶梯形方程组的特征及作用。会求线性方程组的一般解。

(2)掌握n维向量及两个n维向量相等的定义。熟练掌握向量的运算规律和性质。

(3)理解线性组合、线性相关、线性无关的定义及性质。掌握两个向量组等价的定义及等价性质定理。理解向量组的极大无关组、秩的定义,并会求向量组的一个极大无关组。

(4)掌握矩阵的行秩、列秩,以及矩阵的秩的定义。掌握矩阵的秩与其子式的关系。

(5)掌握线性方程组的有解判别定理,掌握线性方程组的公式解。

(6)理解齐次线性方程组的基础解系。掌握基础解系的求法、线性方程组的结构定理。并对有解的一般线性方程组,会求其全部解。

4、矩阵

考试内容

矩阵的概念,矩阵的运算,矩阵乘积的行列式与秩,矩阵的逆,矩阵的分块,初等矩阵,分块乘法的初等变换及应用。

考试要求

(1)掌握矩阵的加法、数乘、乘法、转置等运算及其计算规律。

(2)掌握矩阵乘积的行列式定理,矩阵乘积的秩与它的因子的秩的关系。

(3)掌握可逆矩阵、逆矩阵、伴随矩阵等概念,掌握一个n阶方阵可逆的充要条件和用公式法求一个矩阵的逆矩阵。

(4)理解分块矩阵的意义,掌握分块矩阵的加法、乘法的运算及性质。

(5)掌握初等矩阵、初等变换等概念及它们之间的关系,掌握一个矩阵的等价标准形和矩阵可逆的充要条件;会用初等变换的方法求一个方阵的逆矩阵。

(6)理解分块乘法的初等变换和广义初等矩阵的关系,会求分块矩阵的逆。

5、二次型

考试内容

二次型的矩阵表示,标准型,正定(半正定)二次型。

考试要求

(1)正确理解二次形和非退化线性替换的概念,掌握二次型的矩阵表示及二次型与对称矩阵的一一对应关系,掌握矩阵的合同概念及性质。

(2)理解二次型的标准形,掌握化二次型为标准形的两种基本方法。

(3)理解复数域和实数域上二次型的规范性的唯一性,了解符号差、惯性指数等概念,理解正定、半正定、负定二次型及正定、半正定矩阵等概念,熟练掌握正定二次型(半正定二次型)的若干等价条件。

6、线性变换

考试内容

线性变换的定义,线性变换的运算,线性变换的矩阵,特征值与特征向量,对角矩阵,线性变换的值域与核。

考试要求

(1)掌握线性变换的定义及性质,线性变换的运算及运算规律,理解线性变换的多项式。

(2)掌握线性变换与矩阵的联系,矩阵相似的概念和线性变换在不同基下的矩阵相似等性质。

(3)理解矩阵的特征值、特征向量、特征多项式的概念和性质,会求一个矩阵的特征值和特征向量,掌握相似矩阵与它们的特征多项式的关系及哈密顿-凯莱定理。

7、欧几里德空间

考试内容

定义与基本性质,标准正交基,同构,正交变换,子空间,实对称矩阵的相似标准形,向量到子空间的距离。

考试要求

(1)理解欧氏空间的定义及性质,内积的本质,掌握向量的长度,两个向量的夹角、单位向量、正交及度量矩阵等概念和基本性质,各种概念之间的联系和区别。

(2)理解正交向量组、标准正交基的概念,掌握施密特正交化过程,并能把一组线性无关的向量化为单位正交的向量。

(3)理解正交变换的概念及几个等价关系,掌握正交变换与向量的长度,标准正交基,正交矩阵间的关系。

(4)理解两个子空间正交的概念,掌握正交与直和的关系,及有限维欧氏空间中的每一个子空间都有唯一的正交补的性质。

(5)掌握任一个实对称矩阵均可正交相似于一个对角阵,求正交阵的方法,能用正交变换化实二次型为标准型。

参考文献

1、华东师范大学数学系,数学分析(上、下册)(第四版),高等教育出版社,2010年。

2、刘玉琏,傅沛仁,数学分析讲义(上、下册)(第五版),高等教育出版社,2008年。

3、北京大学数学系几何与代数教研室,高等代数(第四版),高等教育出版社,2007年。

4、张禾瑞、郝鈵新,高等代数(第五版),高等教育出版社,2007年。

考试科目代码:[]

考试科目名称:空间解析几何

一、考核目标

考核学生对解析几何的基本概念、基础知识、基本理论的掌握情况,考核学生运用解析几何理论和方法处理实际问题的能力。

二、试卷结构

(一)试卷成绩及考试时间:满分为100分,考试时间为120分钟。

(二)答题方式:闭卷、笔试

(三)题型结构及分值:

1、判断题,5小题,每小题2分,共10分;

2、单项选择题,10小题,每小题4分,共40分;

3、解答题与证明题,5小题,共50分。

二、考试内容

(一)向量与坐标

考试内容

向量的概念,向量的加减法,向量的线性运算,标架与坐标,应用向量的线性运算解初等几何问题,向量的数量积和向量积,向量的混合积,两向量垂直、平行的条件,两向量的夹角,向量的坐标表达式及其运算。 

考试要求

(1)理解向量的有关基本概念,如单位向量、方向余弦、两向量的夹角、向量的投影等。

(2)掌握向量的各种运算(线性运算、数量积、向量积、混合积)的定义及其对应的几何意义、运算规律与坐标表示,并能熟练的运用它们解决几何问题。

(3)掌握向量积、混合积的几何意义,掌握两向量垂直、共线、三向量共面的充要条件,并能熟练地运用它们解决几何问题。

(4)理解坐标系建立的依据以及向量的坐标与点的坐标的含义,熟练地利用向量的坐标进行运算。

(5)利用向量代数的知识解决某些初等几何问题。

(二)平面与空间直线

考试内容

平面方程,直线方程,平面与平面、平面与直线、直线与直线的位置关系、它们之间的夹角以及距离,点到平面和点到直线的距离,平面束。

考试要求

(1)掌握平面方程和直线方程的各种形式,能根据所给的条件建立适当的平面或直线的方程。

(2)掌握平面与平面、直线与平面、直线与直线的各种位置关系及其判断方法,并能熟练运用他们解决几何问题。

(3)掌握两异面直线的距离及两异面直线的公垂线方程;会求两平面、两直线、直线与平面的交角以及点到直线、点到平面的距离等。

(4)理解平面束的概念,能利用平面束来解决有关的问题。

(三)柱面,锥面,旋转曲面与二次曲面

考试内容

曲面方程和空间曲线方程的概念,球面,柱面,锥面,旋转曲面,空间曲线与曲面的参数方程和一般方程,空间曲线在坐标面上的投影曲线方程,五种典型的二次曲面,二次直纹曲面。

考试要求

(1)了解曲面方程和空间曲线方程的概念。

(2)掌握球面、柱面、锥面、旋转曲面的概念及方程的求法。

(3)了解空间曲线与曲面的参数方程和一般方程,了解空间曲线在坐标平面上的投影,并会求投影曲线的方程。

(4)掌握五种典型的二次曲面的标准方程及其图形,能够利用二次曲面标准方程的特点,利用平行截割法等研究二次曲面的特征。

(5)了解空间曲线与空间区域的画法。

(6)掌握单叶双曲面与双曲抛物面的直纹性质及直母线方程的求法。

参考文献:

1、吕林根,许子道,解析几何(第4版),高等教育出版社,2006年。

2、丘维声,空间解析几何(第二版),北京大学出版社,1996年。

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