《数学分析》教案
第二十三章 流行上微积分学初阶
教学目的:1.理解和掌握向量函数、向量函数的极限、连续和一致连续等的概念,掌握有界闭区间上连续向量函数的性质;
2、理解向量函数的可微、隐向量函数和反向量函数的概念,掌握他们可微的条件,会求向量函数、隐向量函数、反向量函数及复合向量函数的导数。 3、用向量作为工具研究函数极值。.
4、掌握外积、基本微分形式、以及微分形式外微分的概念及运算,能用外积为工具来理解证明一些多重积分的变量替换公式。
教学重点难点:本章的重点是向量函数的极限、连续与微分;难点是复合向量函数、隐函数和反向量函数的求导讨论。 教学时数:14学时 §1 n
维欧氏空间与向量函数
一 n维欧氏空间
1. n维向量空间:所有n个有序数组( 2. n维欧氏空间
:定义了内积的n维向量空间.
)的全体.
3.
中的距离
:
=
.
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1. n维球形邻域 半径为
:
=
表示以
为中心,
的n维球形邻域.
当3时,称它为中的一个超平面.
,则
为收敛点列的充要条件是:任给
都有
,存
2. 超平面:点集 定理23.1 设 在
,当
时,对一切正整数
(证明从略).
二 向量函数
1. 向量函数:若 都有唯一的一个
,使
是 ,则称
的一个子集,对每一个 为
到
,
的向量函数(也简,其中,
称
称函数或称映射),记作为函数的定义域.
或简单地记作
2. 原象:在映射的意义下,
象集为 3. 一一映射:设
,则称
在 下的象为 称为
的原象. ,只要
在
下的
,若对任何 为
到
就有
的一一映射(或称为单射).
三 向量函数的极限和连续
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1. 设
的任意小的邻域
是
的聚点, ,总有 ,则称在集合
作
: 的空心邻域 上当
时,
以 为极限,记
若存在
,对于
不致混淆的情况下,或 时,简称
时
以 为极限,并记作
2. 设 ,
:
在点
若对任何 (关于集合 为
, )连续.
使得
则称
如果
在
上每一点都连续,则称
上的连续函数.
定理23.2 设
若
(6)(7)(8)定义的向量函数
定理23.3 函数 何点列
收敛于
: 时,
是有界闭集,
在点 在点
连续, 都在点
在点 连续.
连续,则按
连续的充要条件为:任
都收敛于
为
.
上的连续函数,
定理23.4 若 则
也是有界闭集.
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定理23.5 若 直径可达,即存在
是有界闭集,
,使得 .
为
上的连续函数,则
定理23.6 若 上一致连续.即任给
,就有
是有界闭集, ,存在只依赖于
为 的
上的连续函数,则 ,只要
在 且
.
定理23.7 若
也是道路连通集.
是道路连通集,
为
上的连续函数,则
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