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高数小论文

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高数小论文
之微积分在生活中的应用
张叶朋
2013010940
通信1304班
关键词:微积分,牛顿-莱布尼兹公式,物理,应用,生活。

摘要:
1.牛顿、莱布尼兹发明微积分以后,人们才有能力把握运动和过程。

有了微积分,就有了工业革命,就有了大工业生产,也就有了现代化的社会。

2. 微积分在生活中无处不在,可以说是和实际应用息息相关。

它在天文学、力学、化学、生物学、工程学、经济学等自然科学、社会科学及应用科学等多个分支,有越来越广泛的应用。

3.微积分是为了解决变量的瞬时变化率而存在的。

数学的角度:是研究变量在函数中的作用。

物理的角度:是为了解决长期困扰人们的关于速度与加速度的定义的问题。

“变”这个字是微积分最大的奥义。

因此,了解微积分在生活中的应用对于我们解决实际问题有很大的帮助。

微积分的定义:
微积分(Calculus)是高等数学中研究函数的微分、积分以及有关概念和应用的数学分支。

它是数学的一个基础学科。

内容主要包括极限、微分学、积分学及其应用。

微分学包括求导数的运算,是一套关于变化率的理论。

它使得函数、速度、加速度和曲线的斜率等均可用一套通用的符号进行讨论。

积分学,包括求积分的运算,为定义和计算面积、体积等提供一套通用的方法。

设函数f(x)在[a,b]上有界,在[a,b]中任意插入若干个分点
a=x0<x1<...<xn-1<xn=b 把区间[a,b]分成n个小区间[x0,x1],...[xn-1,xn]。

在每个小区间[xi-1,xi]上任取一点ξi(xi-1≤ξi≤xi),作函数值f(ξi)与小区间长度的乘积f(ξi)△xi,并求和。

牛顿-莱布尼兹公式:
牛顿-莱布尼茨公式的意义就在于把不定积分与定积分联系了起来,也让定积分的运算有了一个完善、令人满意的方法。

若f(x)在[a,b]上可积,且F(x)是f(x)的一个在[a,b]上的原函数,则∫abf(x)dx=F(b)-F(a)
在物理中的应用:
1.应用微积分求变力做功:
恒力做功时,利用公式w=F*s求得做功大小。

当变力做功时,无法运用公式,此时,我们可以使用微积分。

我们可以把位移无限细分,在每一个小位力的变化很小,可以看作是恒力,根据公式算出力所作的功;然后把每一个小位移上的功无限求和,那么就可以求出变力做的总功是多少。

2.应用微积分求变速运动的位移:
把物体运动的时间无限细分,在每个单位时间内,物体的速度变化是很小的,就可以认为无提示匀速直线运动,根据已有的攻势求解再把所有的位移加起来,就能够得到总的位移了。

生活中实际问题的应用:
1.排队等待中的极限夹逼定理:
在数列极限的夹逼定理中,画出3条与轴线垂直的直线,分别代表3个垂直于平面的平面,从左到右将其标记为Yn,a,Zn,并将a假设为固定形式,Yn、Zn都向a无限接近,而此时在yn与Zn之间随意放入平面Xn,此值都是无限向a趋近,这就是夹逼定理的形象描述。

2.生活各行各业与微积分:
机械工作中,可应用微积分进行制图设计;园艺工作中,可应用微积分计算施工面积或者不规则图形的面积;美术工作中,可应用其绘画颜色;企业管理工作中,可应用微积分进行预测建模工具。

微积分的学习方法:
1.课本上讲的定理,自己试着自己去推理。

这样不但提高自己的证明能力,也
加深对公式的理解。

2.大量练习题目。

基本上每课之后都要做课余练习的题目(不包括老师的作业)。

3.数学成绩的提高,数学方法的掌握都和同学们良好的学习习惯分不开的,因
此。

良好的数学学习习惯包括:听讲、阅读、探究、作业。

听讲:应抓住听课中的主要矛盾和问题,在听讲时尽可能与老师的讲解同步思考,必要时做好笔记。

每堂课结束以后应深思一下进行归纳,做到一课一得。

阅读:阅读时应仔细推敲,理解并熟练掌握每一个概念、定理和法则,对于例题应与同类参考书联系起来一同学习,博采众长,增长知识,发展思维。

探究:要学会思考,在问题解决之后再探求一些新的方法,学会从不同角度去思考问题,甚至改变条件或结论去发现新问题,经过一段学习,应当将自己的思路整理一下,以形成自己的思维规律。

作业:要先复习后作业,先思考再动笔,做会一类题领会一大片,作业要认真、书写要规范,只有这样脚踏实地,一步一个脚印,才能学好数学。

总之,在学习数学的过程中,要认识到数学的重要性,充分发挥自己的主观能动性,从小的细节注意起,养成良好的数学学习习惯。

4.不仅是关于微积分的学习,高数整个儿的学习都是一个积累的过程,需要我
们平日大量的学习积累。

总结与体会:
微积分的发明和使用不是一蹴而就的,是经过无数代人的只会的结晶才能达到今天的成就。

微积分在我们现实生活中具有重要意义,利用好微积分能帮助我们得到问题的最优化解决。

我们应当好好学习微积分这一有用的数学工具,并把它用于实际当中。

微积分与我们的生活息息相关,可以说是无处不在。

微积分在生活中的应用十分重要,我们应该好好的学习并能熟练掌握微积分。

参考资料来源:
百度百科
《高等数学2》同济第六版。

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