國立嘉義大學112學年度第1學期教學大綱

課程代碼11213470004上課學制大學部
課程名稱微積分 (Ⅰ) Calculus (Ⅰ)授課教師 (師資來源)潘宏裕(應數系)
學分(時數)3.0 (3.0)上課班級資工系1年甲班
先修科目必選修別必修
上課地點理工大樓 A16-401 授課語言國語
證照關係晤談時間星期1第5節~第6節, 地點:A16-816 星期2第5節~第6節, 地點:A16-816
永續發展目標[SDGs]之關聯性優質教育; 工業化、創新及基礎建設; 減少不平等
課程大網網址https://web085004.adm.ncyu.edu.tw/Syllabus/Syllabus_Rpt.aspx?CrsCode=11213470004
備 註
本課程之教學主題、內容或活動是否與性別平等議題有相關之處:否本課是否使用原文教材或原文書進行教學:是

◎系所教育目標:
為配合國家建設及產業發展之需要,本系以培育中高級資訊科技人才為目的。在教學理念上除了注重理論的探討之外並強調實際動手的能力,以期培育出具有深厚學識基礎並能實際應用的資訊科技人才。在專業必修中涵蓋基礎理論、電腦硬體、作業系統、資料結構及計算機網路等方面,並有畢業專題製作,使學生紮實基礎,同時課程包含四個專業學程,兼顧學術及實務之分流與訓練。分別為一:軟體工程及知識工程學程、二:互動多媒體學程、三:網路及資訊安全學程、四:資訊系統開發實務學程,以期作為日後升學就業的準備。
◎核心能力關聯性
1.應用數理邏輯推理之能力5 關聯性最強
2.具備資訊軟體專業之能力4 關聯性稍強
3.具備資訊硬體專業之能力3 關聯性中等
4.發掘、分析及解決問題之能力5 關聯性最強
5.現代資訊發展工具之使用與熟悉資訊應用系統之能力4 關聯性稍強
6.資訊軟體或硬體創新設計與實作之能力4 關聯性稍強
7.有效溝通與團隊合作之能力3 關聯性中等
8.培養人文素養、專業倫理責任、社會關懷與生活技能之能力3 關聯性中等
◎本學科內容概述:
微積分(I)的授課內容主要是探討單變數函數的微分與積分。無論是函數的微分或積分運算皆奠基於極限的概念上。 為求本課程的完整性,我們首先回顧函數的種種基本性質,接著探討函數的極限與連續等概念並討論函數極限的計算規則與計算方法。此外,我們也將對連續函數進行基本的定性討論,做為後續可微或可積函數定性探討的理論基礎。 接著我們將從不同角度認識函數的微分所代表的意義、推導並討論各種基本的微分計算規則與方法、探討可微函數的定性性質、並學習導函數的各種實際應用。 關於函數的積分部份,我們首先介紹微分的反運算──不定積分,接著探討定積分的意義、性質與計算方法,認識定積分與不定積分的關係,並學習定積分的種種實際應用。 由於函數的種類繁多,且函數的導函數形式與其反導函數的尋找方法皆因函數自身形式的不同而異,因此我們將進一步探討超越函數的微分與積分,進而認識更多尋找反導函數的方法。
◎本學科教學內容大綱:
1. 函數的概念 2. 單變數函數的極限與連續 3. 單變數函數的微分 4. 微分的應用 5. 不定積分與定積分 6. 微積分基本定理 7. 積分的應用 8. 超越函數之微分與積分
◎本學科學習目標:
1. 訓練學生掌握微分的基本觀念、精熟微分的計算與應用問題的處理
2. 讓學生了解積分的基本概念以及透過微積分基本定理了解微分與積分的關係
3. 介紹積分的應用
4. 學習超越函數的微分與積分
◎教學進度:
週次主題教學內容教學方法
01
Limits and continuity1. 說明本課程相關規定
2. Limit of a function and limit laws (sec. 2.2)
3. One-sided limits (sec. 2.4)
作業/習題演練、講授、討論。
02
Limits and continuity1. Continuity (sec. 2.5)
2. Limits involving infinity & asymptotes of graphs (sec. 2.6)
作業/習題演練、講授、討論。
03
Derivatives1. Tangent line and the derivative at a point (sec. 3.1)
2. The derivative as a function (sec. 3.2)
作業/習題演練、講授、討論。
04
Derivatives1. Differentiation rules (sec. 3.3)
2. Derivatives of trigonometric functions (sec. 3.5)
作業/習題演練、講授。
05
Derivatives1. The chain rule (sec. 3.6)
2. Implicit differentiation (sec. 3.7)
作業/習題演練、講授、討論。
06
Applications of Derivatives1. Extreme values of functions on closed intervals (sec 4.1)
2. The mean value theorem (sec. 4.2)
作業/習題演練、講授、討論。
07
Applications of Derivatives1. Monotone functions and the first derivative test (sec. 4.3)
2. Concavity and curve sketching (sec. 4.4)
作業/習題演練、講授、討論。
08
Applications of Derivatives1. Applied Optimization (sec. 4.5)作業/習題演練、講授、討論。
09
Midterm exam會考筆試(統一考試時間為星期三第5節及第6節)紙筆測驗。
10
Integrals1. Antiderivatives (sec. 4.7)
2. Area and estimating with finite sums (sec. 5.1)
3. Sigma notation and limits of finite sums (sec. 5.2)
作業/習題演練、講授、討論。
11
Integrals1. The definite integral (sec. 5.3)
2. The fundamental theorem of calculus (sec. 5.4)
作業/習題演練、講授、討論。
12
Integrals1. Indefinite integrals and the substitution method (sec. 5.5)
2. Definite integral substitutions and the area between curves (sec. 5.6)
作業/習題演練、講授、討論。
13
Applications of definite Integrals1. Volumes using cross-sections (sec. 6.1)
2. Volumes using cylindrical shells (sec. 6.2)
作業/習題演練、講授、討論。
14
Applications of definite Integrals1. Arc length (sec. 6.3)
2. Areas of surfaces of revolution (sec. 6.4)
作業/習題演練、講授、討論。
15
Transcendental functions1. Inverse functions and their derivatives (sec. 7.1)
2. Natural logarithms (sec. 7.2)
作業/習題演練、講授、討論。
16
Transcendental functions1. Exponential functions (sec. 7.3)
2. Indeterminate forms and l’Hoptial’s rule (sec. 7.5)
作業/習題演練、講授、討論。
17
Transcendental functions1. Inverse trigonometric functions (sec. 7.6)
2. Hyperbolic functions (sec. 7.7)
作業/習題演練、講授、討論。
18
Final examFinal exam紙筆測驗。
◎課程要求:
1. 本課程所有考試不得因個人因素要求補考。
2. 修習本課程之所有學生有義務參與助教之習題課, 並將列入平常成績。
3. 學習落後之同學有義務參與授課教師所指定學校舉辦與本課程相關之輔導活動, 並將列入平常成績參考。
4. 每次上課請準備認真聽課與動手做筆記。不養成動手勤寫筆記者,請勿修習本課程。此項納入上課表現分數。
5. 因故缺課必須事先以告知任課教師,正式假單後補。
6. 課程期間歡迎同學發問,但不得要求老師與教學助理給習題解答,解答一定要自己親自想與動手做。
◎成績考核
課堂參與討論10%
小考20%
期中考30%
期末考30%
作業/習題演練10%
◎參考書目與學習資源
HASS & THOMAS & WEIR, Thomas' Calculus 14/E (SI Units), PEARSON, 2020, ISBN: 9781292253220
◎教材講義
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1.請尊重智慧財產權、使用正版教科書並禁止非法影印。
2.請重視性別平等教育之重要性,在各項學生集會場合、輔導及教學過程中,隨時向學生宣導正確的性別平 等觀念及尊重多元性別,並關心班上學生感情及生活事項,隨時予以適當的輔導,建立學生正確的性別平等意識。