MIT18.02多变量微积分-课程总结

1 基本信息

1.1 课程标题:《MIT18.02多变量微积分》

1.2 授课讲师:Denis Auroux 教授

1.3 授课日期:2007 FALL

1.4 品读时间:初稿成于2014,电子稿成于2022

1.5 整体耗时:约70h

1.6 摘要

第一单元:向量和矩阵(Unit 1 Vectors and matrices)知识点简单概括

  • 向量的定义和点乘(向量信息、点积的应用)
  • 行列式和叉积(行列式几何意义、叉积与右手法则)
  • 矩阵运算与逆矩阵(线性变换、伴随矩阵、代数余子式)
  • 平面方程和参数方程(线性方程组、摆线轨迹)
  • 向量与方程的综合应用(加速度、开普勒第二定律、万有引力)

第二单元:偏微分(Unit 2 Partial derivatives) 知识点简单概括

  • 偏导与绘图(等值面、切平面、马鞍图)
  • 极值与最优化问题(切平面逼近、最小二乘法)
  • 临界点与最值(鞍点、二阶导检验)
  • 微分理解与微分的应用(全微分,链式法则)
  • 梯度理解与梯度的应用(方向导数、拉格朗日乘数法)
  • 偏导的深入理解(非独立变量的依赖关系)

第三单元:平面上的二重积分和线积分(Unit 3 Double integrals and line integrals in the plane)知识点简单概括

  • 二重积分的定义和计算(积分的集合含义、交换积分顺序)
  • 二重积分与变量替换(极坐标、换元法、重心、转动惯量)
  • 线积分与做功(向量场、梯度场、势函数、路径独立)
  • 格林公式与通量(旋度、散度、通量、单连通区域)

第四单元:三维空间中的三重积分和曲面积分(Unit 4 Triple integrals and surface integrals in 3-space)知识点简单概括

  • 不同坐标系下的三重积分的计算(直角坐标系、柱坐标系、球坐标系)
  • 不同坐标系下的三重积分的应用(体积、质量、质心、转动惯量)
  • 三维向量场与面积分(通量、通量的计算、散度定理、扩散方程)
  • 空间线积分与做功(线积分基本定理、保守场、势函数、旋度)
  • 斯托克斯定理(右手定则、单连通区域、曲面分类、曲面独立性)

期末复习补充:麦克斯韦方程组

1.7 特点

  • 从平面到立体,内容层层递进
  • 关注于数学的应用,不枯燥
  • 本人慕课之旅的启蒙课程,力荐

1.8 评分:⭐⭐⭐⭐⭐

2 大纲

1.向量与点积

2.行列式与叉积

3.矩阵与逆矩阵

4.矩阵与平面方程

5.直线和曲线的参数方程

6.加速度与开普勒第二定律

7.第一次复习

8.等值面,偏导与切平面

9.极值问题,最小二乘法

10.二阶导检验:边界与无穷

11.微分与链式法则

12.梯度,切平面,方向导数

13.拉格朗日乘数法

14.非独立变量

15.第二次复习

16.二重积分

17.极坐标的二重积分及其应用

18.变量替换

19.平面向量场的线积分

20.路径独立和保守场

21.梯度场和势函数

22.格林公式

23.通量,完整的格林公式

24.单连通区域,第三次复习

25.直角坐标与柱坐标下的三重积分

26.球面坐标,表面积

27.三维向量场,面积分和通量

28.散度定理

29.散度定理证明和应用

3.矩阵与逆矩阵

30.空间线积分,保守场,旋度

31.斯托克斯定理

32.曲面独立性,第四次复习

33.麦克斯韦方程组

3 视频资源

4 关键字

#微积分 #MIT #基础数学

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