【考研高等数学2】在考研数学中,高等数学(即微积分)是重点内容之一,尤其是“高等数学2”部分,通常涵盖多元函数微分学、重积分、曲线与曲面积分、无穷级数等内容。这些知识点不仅在考试中占比较大,而且对理解后续课程(如概率论、线性代数等)也有重要帮助。
为了帮助考生更好地掌握“高等数学2”的核心知识点,以下是对该部分内容的总结,并以表格形式呈现关键知识点和典型例题,便于复习和记忆。
一、主要知识点总结
| 章节 | 主要内容 | 考点分析 |
| 1. 多元函数微分学 | 多元函数极限、连续、偏导数、全微分、方向导数、梯度、高阶偏导数、复合函数求导、隐函数求导 | 偏导数与全微分是高频考点,常结合极值问题考查 |
| 2. 重积分 | 二重积分、三重积分、极坐标与柱坐标变换、变量替换、对称性应用 | 二重积分计算是必考内容,需熟练掌握积分区域的确定方法 |
| 3. 曲线与曲面积分 | 第一类曲线积分、第二类曲线积分、格林公式、第一类曲面积分、第二类曲面积分、高斯公式、斯托克斯公式 | 重点掌握格林公式和高斯公式的应用,注意方向性 |
| 4. 无穷级数 | 数项级数收敛性判断、幂级数展开与收敛域、傅里叶级数 | 收敛性判断是难点,幂级数展开需熟悉常用函数的泰勒展开式 |
二、典型例题解析
例题1:求二重积分
计算:$$ \iint_D (x^2 + y^2) \, dx\,dy $$,其中 $ D: x^2 + y^2 \leq 1 $
解法:利用极坐标变换
$$
x = r\cos\theta,\quad y = r\sin\theta,\quad dx\,dy = r\,dr\,d\theta
$$
积分区域变为 $ 0 \leq r \leq 1,\quad 0 \leq \theta \leq 2\pi $,则
$$
\iint_D (x^2 + y^2)\,dx\,dy = \int_0^{2\pi} \int_0^1 r^2 \cdot r \, dr\,d\theta = \int_0^{2\pi} \int_0^1 r^3 \, dr\,d\theta = \frac{\pi}{2}
$$
例题2:判断级数收敛性
判断级数:$$ \sum_{n=1}^\infty \frac{(-1)^n}{n} $$ 的收敛性
解法:这是一个交错级数,满足莱布尼茨判别法条件(通项绝对值递减且趋于0),因此条件收敛。
例题3:应用格林公式
计算曲线积分:$$ \oint_C (x^2 - y)\,dx + (x + y^2)\,dy $$,其中 $ C $ 是正向闭合曲线 $ x^2 + y^2 = 1 $
解法:使用格林公式
$$
\oint_C P\,dx + Q\,dy = \iint_D \left( \frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y} \right) dA
$$
其中 $ P = x^2 - y $,$ Q = x + y^2 $,则
$$
\frac{\partial Q}{\partial x} = 1,\quad \frac{\partial P}{\partial y} = -1 \Rightarrow \text{被积函数为 } 2
$$
因此
$$
\iint_D 2\,dA = 2 \times \text{面积} = 2 \times \pi = 2\pi
$$
三、学习建议
1. 注重基础概念:如偏导数、全微分、方向导数等,理解其几何意义。
2. 多做练习题:特别是重积分和曲线积分的计算题,提高计算准确率。
3. 掌握公式应用:如格林公式、高斯公式、斯托克斯公式等,灵活运用。
4. 总结常见题型:如级数的收敛性判断、幂级数展开等,形成解题套路。
通过系统地复习和练习,“高等数学2”并不难掌握。希望以上内容能帮助考生高效备考,顺利应对考试!


