考試科目： 高等數學、線性代數、概率論與數理統計

第一部分：考試內容及要求

高等數學

一、函數、極限、連續

考試內容

函數的概念及表示法函數的有界性、單調性、周期性和奇偶性復合函數、反函數、分段函數和隱函數基本初等函數的性質及其圖形初等函數簡單應用問題的函數關系的建立

數列極限與函數極限的定義及其性質函數的左極限與右極限無窮小和無窮大的概念及其關系無窮小的性質及無窮小的比較極限的四則運算極限存在的兩個準則：單調有界準則和夾逼準則兩個重要極限:

函數連續的概念函數間斷點的類型初等函數的連續性閉區間上連續函數的性質

考試要求

1．理解函數的概念，掌握函數的表示法，并會建立簡單應用問題中的函數關系式。

2．了解函數的有界性、單調性、周期性和奇偶性。

3．理解復合函數及分段函數的概念，了解反函數及隱函數的概念。

4.掌握基本初等函數的性質及其圖形，了解初等函數的概念。

5.理解極限的概念，理解函數左極限與右極限的概念，以及函數極限存在與左、右極限之間的關系。

6．掌握極限的性質及四則運算法則。

7．掌握極限存在的兩個準則，并會利用它們求極限，掌握利用兩個重要極限求極限的方法。

8．理解無窮小、無窮大的概念，掌握無窮小的比較方法，會用等價無窮小求極限。

9．理解函數連續性的概念（含左連續與右連續），會判別函數間斷點的類型。

10．了解連續函數的性質和初等函數的連續性，理解閉區間上連續函數的性質（有界性、最大值和最小值定理、介值定理）及其簡單應用。

二、一元函數微分學

考試內容

導數和微分的概念導數的幾何意義和物理意義函數的可導性與連續性之間的關系平面曲線的切線和法線基本初等函數的導數導數和微分的四則運算復合函數、反函數、隱函數以及參數方程所確定的函數的微分法高階導數一階微分形式的不變性。

微分中值定理洛必達（L’Hospital）法則函數單調性的判別函數的極值函數圖形的凹凸性、拐點及漸近線函數圖形的描繪函數最大值和最小值弧微分曲率的概念曲率半徑。

考試要求

1.理解導數和微分的概念，理解導數與微分的關系，理解導數的幾何意義，會求平面曲線的切線方程和法線方程，了解導數的物理意義，理解函數的可導性與連續性之間的關系。

2．掌握導數的四則運算法則和復合函數的求導法則，掌握基本初等函數的導數公式．了解微分的四則運算法則和一階微分形式的不變性，會求函數的微分。

3．了解高階導數的概念，會求簡單函數的高階導數。

4.會求分段函數的一階、二階導數。

5．會求隱函數和由參數方程所確定的函數以及反函數的導數。

6．理解并會用羅爾定理、拉格朗日中值定理，了解柯西中值定理。

7．理解函數的極值概念，掌握用導數判斷函數的單調性和求函數極值的方法，掌握函數最大值和最小值的求法及其簡單應用。

8．會用導數判斷函數圖形的凹凸性，會求函數圖形的拐點以及水平、鉛直和斜漸近線，會描繪函數的圖形。

9．掌握用洛必達法則求未定式極限的方法。

10．了解曲率和曲率半徑的概念，會計算曲率和曲率半徑。

三、一元函數積分學

考試內容

原函數和不定積分的概念不定積分的基本性質基本積分公式定積分的概念和基本性質定積分中值定理積分上限的函數及其導數牛頓—萊布尼茨（Newton-Leibniz）公式不定積分和定積分的換元積分法與分部積分法簡單有理函數、三角函數的有理式和無理函數的積分廣義積分概念 定積分的應用。

考試要求

1．理解原函數概念，理解不定積分和定積分的概念。

2．掌握不定積分的基本公式，掌握不定積分和定積分的性質及定積分中值定理，掌握換元積分法與分部積分法。

3．會求簡單有理函數、三角函數有理式及無理函數的積分。

4．理解積分上限的函數，會求它的導數，掌握牛頓—萊布尼茨公式。

5．了解廣義積分的概念，會計算簡單的廣義積分。

6．掌握用定積分表達和計算一些幾何量與物理量（平面圖形的面積、平面曲線的弧長、旋轉體的體積、平行截面面積為已知的立體體積、功等）。

四、向量代數和空間解析幾何

考試內容

向量的概念向量的線性運算向量的數量積和向量積向量的混合積兩向量垂直、平行的條件兩向量的夾角向量的坐標表達式及其運算單位向量方向數與方向余弦曲面方程和空間曲線方程的概念平面方程、直線方程平面與平面、平面與直線、直線與直線的以及平行、垂直的條件點到平面和點到直線的距離球面母線平行于坐標軸的柱面旋轉軸為坐標軸的旋轉曲面的方程常用的二次曲面方程及其圖形空間曲線的參數方程和一般方程空間曲線在坐標平面上的投影曲線方程

考試要求

1.理解空間直角坐標系，理解向量的概念及其表示。

2．掌握向量的運算（線性運算、數量積、向量積、混合積），了解兩個向量垂直、平行的條件。

3．理解單位向量、方向數與方向余弦、向量的坐標表達式，掌握用坐標表達式進行向量運算的方法。

4．掌握平面方程和直線方程及其求法。

5．會求平面與平面、平面與直線、直線與直線之間的夾角。

6．會求點到直線以及點到平面的距離。

7.了解曲面方程和空間曲線方程的概念。

8.了解常用二次曲面的方程及其圖形，會求以坐標軸為旋轉軸的旋轉曲面及母線平行于坐標軸的柱面方程。

9.了解空間曲線的參數方程和一般方程.了解空間曲線在坐標平面上的投影，并會求其方程。

五、多元函數微分學

考試內容

多元函數的概念二元函數的幾何意義二元函數的極限和連續的概念有界閉區域上二元連續函數的性質多元函數偏導數和全微分多元復合函數、隱函數的求導法二階偏導數方向導數和梯度空間曲線的切線和法平面曲面的切平面和法線二元函數的二階泰勒公式多元函數的極值和條件極值多元函數的最大值、最小值及其簡單應用

考試要求

1．理解多元函數的概念，理解二元函數的幾何意義。

2．了解二元函數的極限與連續性的概念，以及有界閉區域上連續函數的性質。

3．理解多元函數偏導數和全微分的概念，會求全微分。

4．理解方向導數與梯度的概念并掌握其計算方法。

5．掌握多元復合函數一階、二階偏導數的求法。

6．了解隱函數存在定理，會求多元隱函數的偏導數。

7．了解空間曲線的切線和法平面及曲面的切平面和法線的概念，會求它們的方程。

8．了解二元函數的二階泰勒公式。

9．理解多元函數極值和條件極值的概念，掌握多元函數極值存在的必要條件，了解二元函數極值存在的充分條件，會求二元函數的極值，會用拉格朗日乘數法求條件極值，會求簡單多元函數的最大值和最小值，并會解決一些簡單的應用問題。

六、多元函數積分學

考試內容

二重積分、三重積分的概念及性質二重積分與三重積分的計算和應用兩類曲線積分的概念、性質及計算兩類曲線積分的關系格林（Green）公式平面曲線積分與路徑無關的條件已知全微分求原函數兩類曲面積分的概念、性質及計算兩類曲面積分的關系高斯（Gauss）公式斯托克斯（STOKES)公式散度、旋度的概念及計算曲線積分和曲面積分的應用

考試要求

1．理解二重積分、三重積分的概念，了解重積分的性質。

2．掌握二重積分的計算方法（直角坐標、極坐標），會計算三重積分（直角坐標、柱面坐標、球面坐標）。

3．理解兩類曲線積分的概念，了解兩類曲線積分的性質及兩類曲線積分的關系。

4．掌握計算兩類曲線積分的方法。

5．掌握格林公式并會運用平面曲線積分與路徑無關的條件，會求全微分的原函數。

6．了解兩類曲面積分的概念、性質及兩類曲面積分的關系，掌握計算兩類曲面積分的方法，會用高斯公式、斯托克斯公式計算曲面、曲線積分。

7．了解散度與旋度的概念，并會計算。

8．會用重積分、曲線積分及曲面積分求一些幾何量與物理量（平面圖形的面積、體積、曲面面積、弧長、質量、重心、轉動慣量、引力、功及流量等）。

七、無窮級數

考試內容

常數項級數的收斂與發散的概念收斂級數的和的概念級數的基本性質與收斂的必要條件幾何級數與p級數以及它們的收斂性正項級數收斂性的判別法交錯級數與萊布尼茨定理任意項級數的絕對收斂與條件收斂函數項級數的收斂域與和函數的概念冪級數及其收斂半徑、收斂區間（指開區間）和收斂域冪級數的和函數冪級數在其收斂區間內的基本性質簡單冪級數的和函數的求法初等函數冪級數展開式函數的傅里葉（Fourier）系數與傅里葉級數狄利克雷（Dirichlet）定理函數在上的傅里葉級數函數在上的正弦級數和余弦級數

考試要求

1．理解常數項級數收斂、發散以及收斂級數的和的概念，掌握級數的基本性質及收斂的必要條件。

2．掌握幾何級數與p級數的收斂與發散的條件。

3．掌握正項級數收斂性的比較判別法和比值判別法，會用根值判別法。

4．掌握交錯級數的萊布尼茨判別法。

5.了解任意項級數絕對收斂與條件收斂的概念，以及絕對收斂與條件收斂的關系。

6．了解函數項級數的收斂域及和函數的概念。

7．理解冪級數的收斂半徑的概念、并掌握冪級數的收斂半徑、收斂區間及收斂域的求法。

8．了解冪級數在其收斂區間內的一些基本性質（和函數的連續性、逐項微分和逐項積分），會求簡單冪級數在收斂區間內的和函數，并會由此求出某些數項級數的和。

9．了解函數展開為泰勒級數的充分必要條件。

10．掌握、、、和的麥克勞林展開式，會用它們將一些簡單函數間接展開成冪級數。

11．了解傅里葉級數的概念和狄利克雷收斂定理，會將定義在上的函數展開為傅里葉級數，會將定義在上的函數展開為正弦級數與余弦級數，會寫出傅里葉級數的和的表達式。

八、常微分方程

考試內容

常微分方程的基本概念變量可分離的方程齊次微分方程一階線性微分方程伯努利（Bernoulli）方程全微分方程線性微分方程解的性質及解的結構定理二階常系數齊次線性微分方程簡單的二階常系數非齊次線性微分方程微分方程簡單應用

考試要求

1．了解微分方程及其解、階、通解、初始條件和特解等概念。

2．掌握變量可分離的方程及一階線性方程的解法。

3．會解齊次方程、伯努利方程和全微分方程。

4．理解線性微分方程解的性質及解的結構定理。

5．掌握二隊常系數齊次線性微分方程的解法。

6．會解自由項為多項式、指數函數、正弦函數、余弦函數，以及它們的和與積的二階常系數非齊次線性微分方程。

7．會用微分方程解決一些簡單的應用問題。

線性代數

一、行列式

考試內容

行列式的定義和基本性質行列式按行（列）展開定理

考試要求

1．了解行列式的定義，掌握行列式的性質。

2．會用行列式的性質和行列式按行（列）展開定理計算行列式。

二、矩陣

考試內容

矩陣的定義矩陣的線性運算矩陣的乘法方陣的冪方陣乘積的行列式矩陣的轉置逆矩陣的定義及性質矩陣可逆的充分必要條件伴隨矩陣矩陣的初等變換初等矩陣矩陣的秩矩陣的等價分塊矩陣及其運算

考試要求

1．理解矩陣的定義，了解對角矩陣、數量矩陣、單位矩陣、三角矩陣、對稱矩陣及反對稱矩陣的定義及其性質。

2．掌握矩陣的線性運算、乘法、轉置及其運算規律，了解方陣的冪及方陣乘積的行列式。

3．理解逆矩陣的定義，掌握逆矩陣的性質及矩陣可逆的充分必要條件，理解伴隨矩陣的定義，會用伴隨矩陣求逆矩陣。

4．了解矩陣的初等變換、初等矩陣及矩陣等價的定義，理解矩陣的秩的定義，掌握用初等變換求逆矩陣和矩陣的秩的方法。

5．了解分塊矩陣的定義，掌握分塊矩陣的運算法則。

三、向量

考試內容

向量的定義向量的線性組合與線性表示向量組的線性相關與線性無關向量組的極大線性無關組等價向量組向量組的秩及其與矩陣的秩之間的關系向量的內積線性無關向量組的正交規范化方法

考試要求

1．了解向量的定義，掌握向量的加法和數乘運算。

2．理解向量的線性組合與線性表示、向量組線性相關、線性無關的定義，掌握向量組線性相關、線性無關的有關性質及判別方法。

3．理解向量組的極大線性無關組及向量組的秩的定義，掌握向量組的極大線性無關組及秩的求法。

4．了解向量組等價以及矩陣的秩與其行（列）向量組的秩之間的關系。

5．了解向量的內積的定義，掌握線性無關向量組正交規范化的施密特（Schmidt）正交化方法。

四、線性方程組

考試內容

線性方程組的高斯（Gauss）消元法、克萊姆（Cramer）法則齊次線性方程組有非零解的充分必要條件非齊次線性方程組有解的充分必要條件齊次線性方程組的基礎解系和通解非齊次線性方程組的通解

考試要求

1．掌握解線性方程組的高斯消元法、克萊姆法則。

2．理解齊次線性方程組有非零解的充分必要條件以及非齊次線性方程組有解的充分必要條件。

3．理解齊次線性方程組的基礎解系及解的結構，掌握齊次線性方程組的基礎解系和通解的求法。

4．理解非齊次線性方程組解的結構，掌握非齊次線性方程組通解的求法。

五、矩陣的特征值與特征向量

考試內容

矩陣的特征值與特征向量的定義和性質相似矩陣的定義與性質矩陣可相似對角化的充分必要條件以及相似對角矩陣實對稱矩陣的特征值、特征向量以及相似對角矩陣

考試要求

1．理解矩陣的特征值與特征向量的定義，掌握矩陣的特征值的性質以及矩陣的特征值與特征向量的求法。

2．理解矩陣相似的定義、相似矩陣的性質以及矩陣可相似對角化的充分必要條件，掌握矩陣相似對角化的方法。

3．掌握實對稱矩陣的特征值與特征向量的性質及其相似對角化的方法。

六、二次型

考試內容

二次型及其矩陣表示合同變換與合同矩陣二次型的秩二次型的標準形、規范形慣性定理用正交變換和配方法化二次型為標準形二次型及其矩陣的正定性

考試要求

1．了解二次型的定義，會用矩陣表示二次型，了解二次型的秩、合同變換以及合同矩陣的定義，了解二次型的標準形、規范形的定義以及慣性定理。

2．會用正交變換以及配方法化二次型為標準形。

3．理解正定二次型、正定矩陣的定義，會判定它們的正定性。

概率論與數理統計

一.隨機事件與概率

考試內容

隨機事件與樣本空間 事件的關系與運算 完備事件組 概率的概念 概率的基本性質 古典型概率 幾何型概率 條件概率 概率的基本公式 事件的獨立性 獨立重復試驗

考試要求

1．了解樣本空間(基本事件空間)的概念，理解隨機事件的概念，掌握事件的關系及運算。

2．理解概率、條件概率的概念，掌握概率的基本性質. 會計算古典概率和幾何型概率，掌握概率的加法公式、減法公式、乘法公式、全概率公式以及貝葉斯公式。

3．理解事件的獨立性概念，掌握用事件獨立性進行概率計算；理解獨立重復試驗的概念，掌握計算有關事件概率的方法。

二.隨機變量及其分布

考試內容

隨機變量 隨機變量的分布函數的概念及其性質 離散型隨機變量的概率分布 連續型隨機變量的概率密度 常見隨機變量的分布 隨機變量函數的分布

考試要求

1．理解隨機變量的概念；理解分布函數的概念及其性質；會計算與隨機變量相聯系的事件的概率。

2．理解離散型隨機變量及其概率分布的概念，掌握0-1分布、二項分布、超幾何分布、泊松(Poisson)分布及其應用。

3．了解泊松定理的結論和應用條件，會用泊松分布近似表示二項分布。

4．理解連續型隨機變量及其概率密度的概念，掌握均勻分布、正態分布、指數分布及其應用。

5．會求隨機變量函數的分布。

三. 多維隨機變量及其分布

考試內容

多維隨機變量及其概率分布 二維離散型隨機變量的概率分布 邊緣分布和條件分布 二維連續型隨機變量的概率密度、邊緣密度和條件密度 隨機變量的獨立性和不相關性 常見二維隨機變量的分布 兩個及兩個以上隨機變量函數的分布

考試要求

1．理解多維隨機變量的分布的概念和基本性質。

2．理解二維離散型隨機變量的概率分布、邊緣分布和條件分布；理解二維連續型隨機變量的概率密度、邊緣密度和條件密度, 會求與二維隨機變量相關事件的概率。

3．理解隨機變量的獨立性和不相關概念, 掌握離散型和連續型隨機變量的獨立的條件；理解隨機變量的獨立性和不相關的關系。

4．會根據兩個隨機變量的聯合分布求其函數的分布；會根據多個獨立的隨機變量的聯合分布求其函數的分布。

四. 隨機變量的數字特征

考試內容

隨機變量的數學期望(均值)、方差、標準差及其性質, 隨機變量函數的數學期望, 矩、協方差、相關系數及其性質

考試要求

1．理解隨機變量的數字特征(數學期望、方差、標準差、矩、協方差、相關系數) 的概念, 會運用數字特征的基本性質, 并掌握常用分布的數字特征。

2．會求隨機變量函數的數學期望。

五. 大數定律和中心極限定理

考試內容

切比雪夫(Chebyshev)不等式 切比雪夫大數律 伯努利(Bernoulli)大數律 辛欽(Khinchine)大數律 棣莫弗-拉普拉斯(De Moivre-Laplace)定理 列維-林德伯格(Levy-Lindberg)定理

考試要求

1．了解切比雪夫不等式。

2．了解切比雪夫大數律、伯努利大數律和辛欽大數律(獨立同分布隨機變量的大數律)。

3．了解棣莫弗-拉普拉斯中心極限定理(二項分布以正態分布為極限分布)、列維-林德伯格中心極限定理(獨立同分布隨機變量列的中心極限定理), 并會用相關定理近似計算有關事件概率。

六. 數理統計的基本概念

考試內容

總體 個體 簡單隨機樣本 統計量 樣本均值 樣本方差和樣本矩 -分布 t分布 F分布 分位數 正態總體的常用抽樣分布

考試要求

1．理解總體、簡單隨機樣本、統計量、樣本均值、樣本方差及樣本矩的概念。

2．了解產生-變量、t變量、F變量的典型模式；理解標準正態分布-分布、t分布、F分布的分位數，會查相應的數值表。

3．掌握正態總體的抽樣分布：樣本均值、樣本方差、樣本矩、樣本均值差、樣本方差比的抽樣分布。

七. 參數估計

考試內容

點估計的概念，估計量和估計值，矩估計法，最大似然估計法，估計量的評選標準，區間估計的概念，單個正態總體的均值的區間估計，單個正態總體的均 值的區間估計，單個正態總體的均值的區間估計，單個正態總體的方差和標準差的區間估計，兩個正態總體的均值差和方差比的區間估計

考試要求

1．理解參數的點估計、估計量和估計值的概念；了解估計量的無偏性、有效性(最小方差性)和一致性(相合性)的概念，并會驗證估計量的無偏性；會利用大數定律證明估計量的一致性。

2．掌握矩估計法(一階、二階矩)和最大似然估計法。

3．掌握正態總體的均值、方差、標準差、矩以及與其相聯系的數字特征的置信區間(雙側和單側)的求法。

4．掌握兩個正態總體的均值差和方差比及相關數字特征的置信區間的求法。

八. 假設檢驗

考試內容

顯著性檢驗，假設檢驗的兩類錯誤，單個及兩個正態總體的均值和方差的假設檢驗

考試要求

1．理解顯著性檢驗的基本思想，掌握假設檢驗的基本步驟，了解假設檢驗可能產生的兩類錯誤。

2．了解單個及兩個正態總體的均值和方差的假設檢驗。

第二部分：考試方法和考試時間

數學考試采用閉卷、筆試形式，考試時間為180分鐘

第三部分：試卷結構

（一）題分 試卷滿分為150分

（二）內容比例

高等教學約60％；線性代數約20%；概率論與數理統計20％。

（三）題型比例

填空題與選擇題約40％

解答題(包括證明題)約60%

參考書目：

同濟大學數學系編《高等數學》的第六版,上下冊，高等教育出版社，2007年；

孫良，閆桂峰編，《線性代數》，高等教育出版社，2016年；

盛驟，謝式千，潘承毅，《概率論與數理統計》，高等教育出版社，2008年