微积分_经济数学_吴传生第五章_(3)
《经济数学微积分》教学大纲
《经济数学微积分》教学大纲课程英文名称：课程代码：课程类别：专业基础课开课时间：1、2总学时：70+54总学分：4.5+3.5考核方式：平时考核（30%）+期中考核（20%）+期末考核（50%）先修课程：中学数学适用专业：经济、管理类本科专业开课单位：一、课程概述本课程是高等学校经济、管理类本科各专业学生的一门重要的专业基础课，其内容在经济和社会领域有着广泛的应用。
本课程的内容建立在中学数学的基础上，为学习后续数学课程和专业课程的打下必要的数学基础。
主要内容包括函数、极限和连续、一元函数微积分、多元函数微积分、微分方程和差分方程、无穷级数六章，共124学时，分（一）（必修70学时）和（二）（选修54学时）两学期开设。
本课程的考核成绩由平时（包括作业（网络教学）、考勤、课堂提问、单元考核）（占30%）、期中（占20%）和期末（占50%）三部分考核成绩构成。
二、课程目标（一）知识目标使学生获得函数、极限与连续、一元函数微积分学、多元函数微积分学、微分方程与差分方程、无穷级数等方面的基本概念、基本运算技能和基本思想方法。
（二）能力目标培养学生具有一定的数学运算能力、推理能力、分析问题和解决问题的能力，利用高等数学的思想方法处理实际问题的能力。
培养学生自主学习的能力、反思和质疑的能力。
（三）素质目标培养学生良好的数学学习习惯，使学生掌握恰当的数学学习方法。
激发学生对数学的兴趣，调动学生学习数学的积极性，引发学生的数学思考，提高对数学价值的认识。
培养学生的理性思维，鼓励学生的创造性思维。
激发学生的自信心，培养学生克服困难的勇气和毅力。
三、课程内容与要求1. 学时分配表2. 教学内容和要求第一章函数、极限与连续教学内容：第一节函数的概念和性质第二节反函数与复合函数第三节常用的经济函数介绍第四节数列、函数的极限第五节无穷小与无穷大第六节极限的运算法则第七节极限存在准则与两个重要极限第八节函数的连续性教学要求：1. 理解函数的概念，掌握函数的几何性质，会求函数的定义域，会建立应用问题的函数关系。
(完整版)《高等数学B(经管类)》课程教学大纲
《高等数学B(经管类)》课程教学大纲(Advanced Mathematics B（Economics and Management）)课程编号：161990172学分：10学时：160 （其中：讲课学时：160 实验学时：0 上机学时：0 ）先修课程：无后续课程：线性代数、概率论与数理统计适用专业：经管类专业本科生开课部门：理学院一、课程的性质与目标本课程属于经管类公共基础必修课。
本课程的任务是使学生获得一元函数微积分及其应用、多元函数微积分及其应用、无穷级数与常微分方程等方面的基本概念、基本理论、基本方法和运算技能，以及在经济管理中的一些简单应用，为学习后继课程奠定必要的数学基础，同时培养学生思维能力、推理能力、自学能力、解决问题的能力。
二、课程的主要内容及基本要求第1章函数（4学时）[知识点]集合、函数的基本性质、复合函数与反函数、基本初等函数与初等函数、函数关系的建立、经济学中的常用函数[重点]函数概念，基本初等函数；经济学中的常用函数[难点]建立函数关系[基本要求]1、识记：函数的基本性质；复合函数、反函数的概念及其运算；2、领会：基本初等函数的类型，理解初等函数的概念；3、简单应用：简单问题中函数关系的建立；4、综合应用：经济学中的常用函数关系的建立[考核要求]回顾中学相关知识，介绍有关函数的新知识，为后续学习打下基础第2章极限与连续（18学时）[知识点]数列的极限、函数极限、无穷小与无穷大、极限运算法则、极限存在准则、两个重要极限、连续复利、无穷小的比较、函数的连续性、闭区间上连续函数的性质[重点]极限运算法则，求极限的方法，无穷小的比较、函数的连续性[难点]求极限的方法；函数的间断点的判定[基本要求]1、识记：数列极限的定义和性质；函数极限的定义和性质；无穷小的定义、性质及其与无穷大的关系；函数连续性、间断点的概念；闭区间上连续函数的性质2、领会：理解极限运算法则，掌握求极限的方法；理解极限存在准则，掌握两个重要极限，；掌握等价无穷小及其在求极限中的应用方法；3、简单应用：等价无穷小及其在求极限中的应用；4、综合应用：经济学中的连续复利问题[考核要求]要求学生能直观理解极限的含义，掌握求极限的方法，明确本章的重要地位。
课程标准
《高等数学》课程标准《高等数学》课程是本科非数学类各理科专业的重要专业基础课，在大学教育及高素质人才的培养过程中占有十分重要的地位。
随着时代的发展、科学的进步、经济的腾飞，数学科学已与自然科学、社会科学并列为三大基础科学，数学地位的巨大变化必将影响到高等数学课程在整个高等教育中的地位与作用。
同时，《高等数学》课程还担负着培养学生严谨的思维、求实的作风、创新的意识等任务。
因此，《高等数学》不仅要向学生传授数学知识，更要注重培养学生的数学修养。
但是，不同学科和专业对高等数学知识的需求不同，同时，为了满足我校学生将来考研的需要，根据专业需求的特点和考研《数学一》至《数学三》的要求，将《高等数学》课程划分为如下三个层次。
《高等数学I》（第一层次）一、课程说明：《高等数学I》由微积分、线性代数和概率论与数理统计三部分构成，本课程是物理教育专业和计算机等专业的一门必修的基础课程，也可供将来考研时需要考《数学一》的其它专业同学选修。
课程总学时为276学时，分四个学期行课，其中，第一学期78学时，4学分，第二学期90学时，5学分，第三学期54个学时，3学分，第四学期54个学时，3学分，共15学分。
1．参考专业：物理教育和计算机等专业。
2．课程类别：专业基础课3．参考教材与参考书目教材：1 《高等数学》第六版，同济大学高等数学教研室编，高等教育出版社，2007年。
2 居余马等编著，线性代数（第2版），北京，清华大学出版社，2002年9月第2版3 盛骤等，概率论与数理统计（第二版），北京：高等教育出版社，1989。
参考书目：1 四川大学数学系高等数学教研室编，高等数学（第一、二、三、四册），北京，高等教育出版社，1997。
2 同济大学应用数学系编，线性代数（第4版）北京，高等教育出版社，2003年7月。
3 高世泽，概率统计引论，重庆：重庆大学出版社，2000年。
4．课程教学方法与手段以教师讲授为主，学生自学为辅的教学方式进行教学，课堂上的教学以启发式的方式进行讲授，学生作适当的课内练习。
经济数学微积分-吴传生10-5
定理 5
* 1 * 2
设非齐次方程(2) 的右端 f ( x ) 是几个函
数之和, 如 y P ( x ) y Q ( x ) y f 1 ( x ) f 2 ( x ) 而 y 与 y 分别是方程,
y P ( x ) y Q( x ) y f 1 ( x )
定理 3 设 y 是二阶非齐次线性方程
*
y P ( x ) y Q( x ) y f ( x )
*
( 2)
的一个特解, Y 是与(2) 对应的齐次方程(1) 的 通解, 那么 y Y y 是二阶非齐次线性微分 方程(2) 的通解.
定 理 4 设 y1，y 2 是 非 齐次 方程 (2) 的解 , 那么 y1 y2 就是非齐次方程(2) 所对应的齐次方程(1 e 2 x
四、二阶常系数非齐次线性微分方程
二阶常系数非齐次线性方程 y py qy f ( x ) 对应齐次方程 通解结构 常见类型
y py qy 0,
y Y y ,
Pm ( x )， Pm ( x )e
r1， 2 1 2i ,
y e x (C1 cos 2 x C2 sin 2 x ).
故所求通解为
例 4 求微分方程
y 2 y 8 y 0
的通解
解 特征方程为
r 2r 8 ( r 4)(r 2) 0
2
解得
r1 4, r2 2
实根 r1
y C1e r x C 2 e r x
1 2
y (C 1 C 2 x )e r1 x
y ex (C1 cos x C 2 sin x )
3.二阶常系数非齐次线性微分方程
微积分 经济数学 吴传生第四章 (3)
定理3(第二充分条件) 设 f ( x ) 在x0 处具有二阶导
证 (1) f ( x0 ) lim f ( x0 x ) f ( x0 ) 0, x 0
x 故f ( x0 x ) f ( x0 )与x异号，
当x 0时，有f ( x0 x ) f ( x0 ) 0, 当x 0时，有f ( x0 x ) f ( x0 ) 0,
（等号仅在个别点成立！！！！！）
所以f x x sinx在x ,单调增加
3．利用单调性证明不等式
例4 当x 0时, 试证x ln(1 x )成立.
x . 证 设f ( x ) x ln(1 x ), 则 f ( x ) 1 x
f ( x )在[0,)上连续, 且(0,)可导，f ( x ) 0,
2．单调区间(monotonical interval)求法
问题: 如上例，函数在定义区间上不是单调的， 但在一些部分区间上单调． 定义: 若函数在其定义域的某个区间内是单调 的，则该区间称为函数的单调区间. 导数等于零的点和不可导点，可能是单调 区间的分界点．
方法: 用 方 程 f ( x ) 0 的 根 及 f ( x ) 不 存 在 的
解方程f ( x ) 0 得， x1 1, x2 2.
当 x 1时， f ( x ) 0, 在(,1]上单调增加； 当1 x 2时，
f ( x ) 0, 在[1,2]上单调减少；
当2 x 时， f ( x ) 0, 在[2,)上单调增加；
例1 判断曲线 y x 3 的凹凸性.
解 y 3 x 2 ,
点 注意: 可导函数 f ( x ) 的极值点必定是它的驻 , 但函数的驻点却不一定 是极值点.
第五章 定积分---教参
第五章 定积分一、本章的教学目的1．了解定积分的定义，函数()f x 在[,]a b 上可积的充分条件。
2．掌握定积分的性质，理解定积分中值定理。
3．掌握积分上限函数的求导方法及其应用。
4．熟练掌握微积分公式、定积分的换元积分法及分部积分法。
5．掌握用定积分计算平面图形的面积和求旋转体体积的计算公式。
主要内容1．定积分的概念与性质曲边梯形，曲边三角形；分割，黎曼和，黎曼和的极限；()f x 在[,]a b 上可积，()f x 在[,]a b ]上的定积分；定积分的几何意义；定积分的基本性质.关于函数可积性的几个重要结论： （1）可积函数必有界；（2）有限区间[,]a b 上的连续函数可积；（3）在有限区间[,]a b 上只有有限个间断点的有界函数可积. 2．微积分基本定理变上限积分，变限积分的求导公式：()()()xaf t dt f x '=⎰微积分基本公式：()()()()bbaaf x dx F x F b F a ==-⎰，其中()F x 是()f x 在[,]a b 上的一个原函数. 3．定积分的换元积分法与分部积分法定积分的换元积分法；对称区间[,]a a -(0)a >上奇偶函数定积分的性质：（()f x 是奇函数）；()2()aaaf x dx f x dx -=⎰⎰ （()f x 是偶函数）； 周期函数定积分的性质：()()a T Taf x dx f x dx +=⎰⎰ （T 为()f x 的周期）； 定积分的分部积分公式：()()()()()()bbbaaau x v x dx u x v x v x u x dx ''=-⎰⎰.4．定积分的应用由x a =，x b =，()y f x =，()y g x =所围成的平面图形的面积()()baS f x g x dx =-⎰；微元法；由x a =，x b =，x 轴及()y f x =所围成的平面图形绕x 轴旋转一周所得旋转体体积2[()]bx aV f x dx π=⎰；由y c =，(0)y d d c =>≥，y 轴及()x y ϕ=所围成的平面图形绕y 轴旋转一周所得旋转体体积2[()]dy cV y dy πϕ=⎰二、本章教学的重点和难点1．教学重点：定积分的性质，微积分基本公式，定积分的换元法与分部积分法定积分的应用。
微积分经济数学吴传生第四章(4)
问 要 使 平 均 成 本 最 小 ， 应 生 产 多 少 产 品 ？ 如 果 每 件 产 品 以 5 0 0元 售 出 ， 要 使 利 润 最 大 ， 应 生 产 多 少 产 品 ？
解：
C ( x ) 25000 x C ( x ) 200 x x 40 25000 1 C ( x ) 2 40 x
则全年的采购费用为 a ab bN b X X
用 C 表示一个单位货物库存 一年所需费用 CX 则全年的库存费用为 ，因此，总费用 2 ab CX E (X ) X 2
a 又 X ，故总费用也可表示 N 的函数 N ac a aC E ( N ) a /( ) b ( )( ) bN 2 2 N N N 2 C ab CX 2 ab 由 E ( X ) 2 , x 0 2 2X 2 X 2 ab 令 E ( X ) 0 , 得 E ( X ) 的唯一驻点 X 0 c 2 ab 又 E (X ) 3 0 ( a ,b ,X0 ), X 故 X 为最小值点 0
2 L ( X ) R ( X ) C ( X ) 5 X 0 . 01 X 200
L ( X ) 5 0 . 02 X
L ( X ) 0 . 02 0
令 L ( X ) 0 ，解得 5 ( 万元 ) 为极大值，也就是 值 .
（ 1） 求P 在 何 范 围 变 化 时 ， 使 相 应 销 售 额 增 加 或 减 少 ？ （ 2） 要 使 销 售 额 最 大 ， P应 取 何 值 ， 最 大 销 售 额 是 多 少 ？
a 解 ( 1 ) 销售额 R ( P ) PQ P ( C ) P b 2 ab C ( P b ) R ( P ) 2 ( P b ) ab b 令 R ( 0 ) 0 , 得 P b (a bc ) 0 c c 由 题a 设 bc , P 0 ,
经济数学微积分
在积分部分，本书介绍了积分的定义、计算方法和积分在经济学中的应用，如总成本曲线、总收 益曲线等。
在级数和常微分方程部分，本书介绍了级数的定义、计算方法和级数在经济学中的应用，如经济 增长模型、人口增长模型等。本书也介绍了常微分方程的定义、解法和常微分方程在经济学中的 应用，如经济增长模型、人口增长模型等。
阅读感受
在阅读《经济数学微积分》这本书的过程中，我深感其内容的深度和广度， 以及它如何将数学与经济学巧妙地结合在一起。这本书不仅为我揭示了微积分的 魅力，也让我理解了它如何被广泛应用于经济学中。
这本书的结构和内容非常出色。它以一种清晰、直接的方式介绍了微积分的 基本概念，例如函数、导数和积分，以及它们在经济学中的应用。通过大量的例 子和练习题，作者吴传生让我更好地理解了微积分的原理和应用。书中的图表和 解释也使微积分的学习变得相对容易。
定积分是微积分中的另一个重要概念，它描述了函数在一定区间上的总值。 这一部分介绍了定积分的概念、性质和计算方法，同时还介绍了定积分在实际问 题中的应用，如面积、体积的计算等。
这一部分介绍了多元函数的微分学和重积分，包括偏导数、全微分、多重积 分等概念和计算方法。这些概念和技巧在实际问题中的应用也非常广泛，如空间 几何、物理学、经济学等领域。
经济数学微积分
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介
思维导图
关键字分析思维导图
介绍
极限数学方法ຫໍສະໝຸດ 帮助知识分析
经济
微积分
经济学 应用
掌握
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d
x2 2
x
x 2
dv
d (arctan
x
)
2
2
x2 arctan x
2
x2 2
1
1 x
2
dx
x2
1
1
2 arctan x 2 (1 1 x2 )dx
x2 arctan x 1 ( x arctan x) C .
2
2
例4 求积分 x3 ln xdx.
xf
'
(
x)dx
.
四、设 f ( x)dx F ( x) C ， f ( x)可微，且 f ( x)的反
函数 f 1 ( x) 存在，则
f 1 ( x)dx xf 1 ( x) F f 1 ( x) C .
练习题答案
一、1. x cos x sin x C ；
二、 求下列不定积分：
1. x 2 cos2 x dx ；
2
2.
(ln x)3 x2
dx；
3、 e ax cos nxdx ； 5、 cos(ln x)dx ；
4、 e 3 x dx；
6、
xearctan x 3 dx .
(1 x 2 )2
三、已知sin x
x
是
f
(
x)的原函数，求
3.
e ax a2 n2
(a
cos
nx
n sin
nx)
C
4.
3
3e
x
(3
x 2 23
x 2) C ；
5. x [cos(ln x) sin(ln x)] C ； 2
6. x 1 e arctan x C ； 2 1 x2
7. x 2e x xe x e x C . x2
sin(ln
x)dx
x [sin(ln 2
x)
cos(ln
x)]
C.
例6 求积分 e x sin xdx. 解 e x sin xdx sin xdex
e x sin x e xd(sin x)
e x sin x e x cos xdx ex sin x cos xd ex
e x sin x (e x cos x e xd cos x)
e x (sin x cos x) e x sin xdx 注意循环形式
e
x
sin
xdx
ex 2
(sin
x
cos
x)
C.
例7 求积分 x arctan x dx.
1 x2
解 1 x2 x , 1 x2
2. x arcsin x 1 x 2 C ；
3. ln x , x 2dx；
4. e x , cos xdx；
5. arctan x , x 2dx； 6. x , e xdx.
二、1. x 3 1 x 2 sin x x cos x sin x C ； 62
2. 1 [(ln x)3 3(ln x)2 6 ln x 6] C ； x
三、cos x 2sin x C . x
xf ( x)dx xf ( x) f ( x)dx
2x2ex2 e x2 C .
二、小结
合理选择 u, v ，正确使用分部积
分公式
uvdx uv uvdx
思考题
在接连几次应用分部积分公式时， 应注意什么？
思考题解答
注意前后几次所选的 u 应为同类型函数.
x cos xdx xd sin x x sin x sin xdx
x sin x cos x C.
例2 求积分 x2e xdx.
解 u x2 , e xdx de x dv,
x2e xdx x2e x 2 xe xdx
（再次使用分部积分法）u x, e xdx dv
解
u ln x,
x3dx
d
x4 4
dv,
x3
ln
xdx
1 4
x
4
ln
x
1 4
x
3dx
1 x4 ln x 1 x4 C .
4
16
总结 若被积函数是幂函数和对数函数或幂
函数和反三角函数的乘积，就考虑设对数函
数或反三角函数为 u.
例5 求积分 sin(ln x)dx.
例 e x cos xdx
第一次时若选 u1 cos x
e x cos xdx e x cos x e x sin xdx
第二次时仍应选 u2 sin x
练习题
一、填空题：
1. x sin xdx ________________； 2. arcsin xdx _______________； 3. 计算 x 2 ln xdx， 可设 u _____ ,dv ________； 4. 计算 e x cos xdx，可设 u ____ ,dv ________； 5. 计算 x 2 arctan xdx，可设 u ____ ,dv ______； 6、计算 xexdx ，可设 u ______,dv __________ .
解 sin(ln x)dx xsin(ln x) xd[sin(ln x)]
x sin(ln
x)
x
cos(ln
x)
1 x
dx
x sin(ln x) x cos(ln x) xd[cos(ln x)]
x[sin(ln x) cos(ln x)] sin(ln x)dx
x2e x 2( xe x e x ) C.
总结 若被积函数是幂函数和正(余)弦函数
或幂函数和指数函数的乘积, 就考虑设幂函
数为u, 使其降幂一次(假定幂指数是正整数)
例3 求积分 x arctan xdx.
解
x
令 u arctan x , xdx arctan xdx x2 arctan
x arctan x dx 1 x2
arctan xd
1 x2
1 x2 arctan x 1 x2d(arctan x)
1 x2 arctan x
1
x2
1
1 x2
dx
1 x2 arctan x 1 dx 令 x tan t
1 x2
1
1 x2dx
1 sec2 tdt
1 tan2 t
sec tdt
ln(sec t tan t) C ln( x 1 x2 ) C
x
arctan 1 x2
x
dx
1 x2 arctan x ln( x 1 x2 ) C .
第三节 分部积分法
一、基本内容 二、小结 三、思考题
一、基本内容 问题 xe xdx ?
解决思路 利用两个函数乘积的求导法则.
设函数u u( x)和v v( x)具有连续导数,
uv uv uv, uv uv uv,
uvdx uv uvdx, udv uv vdu.
分部积分(integration by parts)公式
例1 求积分 令 u cos x, xdx 1 d x2 dv
2
x cos
xdx
x2 2
cos
x
x2 2
sin
xdx
显然，u,v 选择不当，积分更难进行.
解（二） 令 u x, cos xdx d sin x dv
例 8 已知 f ( x)的一个原函数是ex2 , 求 xf ( x)dx.
解 xf ( x)dx xd f (x) xf ( x) f ( x)dx,
f ( x)dx f ( x),
f ( x)dx ex2 C ,
两边同时对 x求导, 得 f ( x) 2 xex2 ,