微积分是什么?有什么运用

微积分是什么?有什么运用,第1张

比如求一条曲线与坐标轴形成的图形的面积,直接求肯定没法求,这样就可以任取某一个坐标轴上的一小段,比如dy,或者dx,定义这个段上的另一个坐标都是x或y,这样就可以把这个图形看成是无数个这样小段的集合,这也就是微积分了,运用也就比如说可以求一些复杂图形的面积,体积等等

微积分的符号

微分学中的符号“dx”、“dy”等,系由莱布尼茨首先使用。其中的d源自拉丁语中“差”(Differentia)的第一个字母。积分符号“∫”亦由莱布尼茨所创,它是拉丁语“总和”(Summe)的第一个字母s的伸长(和∑有相同的意义)。

微积分在现实生活中的应用:

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、“微元法”计算立体体积在切菜中的应用

在研究定积分计算平行截面的面积已知的立体空间体积时,假设将空间中某个立体面,由一个曲面及垂直于x轴的两个平面围成,如果使用任意点并与x轴的平面截立体垂直,所得的截面面积也就是已知连续函数,此立体体积就能通过定积分表示。并通过“微元法”得出结论。

此种方法在生活中的应用,可考虑为切黄瓜圈时,将洗净的黄瓜放到水平放置的菜板上,菜刀则垂直于菜板的方向切去黄瓜两端,也就是所求体积的立体空间。也就是将间隔较小距离且垂直于菜板方向切下一个黄瓜薄片,将其视为一个支柱体,这个体积也就是等于截面的面积乘以厚度。

举一反三,如果将这根黄瓜切成若干薄片,计算每个薄片的面积并相加就可得到黄瓜的近似体积,且黄瓜片约薄,体积值就约精确。也就是将其无限细分,再获得无限和,这正是定积分的最好应用。

微积分的建立成型时期

1、十七世纪上半叶:

这一时期,几乎所有的科学大师都致力于解决速率、极值、切线、面积问题,特别是描述运动与变化的无限小算法,并且在相当短的时间内取得了极大的发展。

天文学家开普勒发现行星运动三大定律,并利用无穷小求和的思想,求得曲边形的面积及旋转体的体积。意大利数学家卡瓦列利与同时期发现卡瓦列利原理(祖暅原理),利用不可分量方法幂函数定积分公式。

此外,卡瓦列利还证明了吉尔丁定理(一个平面图形绕某一轴旋转所得立体图形体积等于该平面图形的重心所形成的圆的周长与平面图形面积的乘积。),对于微积分的雏形的形成影响深远。

此外解析几何创始人——法国数学家笛卡尔的代数方法对于微积分的发展起了极大的推动。法国大数学家费马在求曲线的切线及函数的极值方面贡献巨大。其中就有关于数学分析的费马定理:设函数f(x)是在某一区间Χ内定义的,并且在这区间的内点c取最大(最小)值。若在这一点处存在着有限导数f'(c),则必须有f'(c)=0。

2、十七世纪下半叶:

英国科学家牛顿开始关于微积分的研究,他受了沃利斯的《无穷算术》的启发,第一次把代数学扩展到分析学。1665年牛顿发明正流数术(微分),次年又发明反流数术。之后将流数术总结一起,并写出了《流数简述》,这标志着微积分的诞生。

接着,牛顿研究变量流动生成法,认为变量是由点、线或面的连续运动产生的,因此,他把变量叫作流量,把变量的变化率叫做流数。

在牛顿创立微积分后期,否定了以前自己认为的变量是无穷小元素的静止集合,不再强调数学量是由不可分割的最小单元构成,而认为它是由几何元素经过连续运动生成的,不再认为流数是两个实无限小量的比,而是初生量的最初比或消失量的最后比,这就从原先的实无限小量观点进到量的无限分割过程即潜无限观点上去。

同一时期,德国数学家莱布尼茨也独立创立了微积分学,他于1684年发表第一篇微分论文,定义了微分概念,采用了微分符号dx,dy。1686年他又发表了积分论文,讨论了微分与积分,使用了积分符号∫,符号的发明使得微积分的表达更加简便。此外他还发现了求高级导数的莱布尼茨公式,还有牛顿莱布尼茨公式,将微分与积分运算联系在一起,他在微积分方面的贡献与牛顿旗鼓相当。

(1)sin^2x/(sec^2x-1)+cos^2x/(csc^2x-1)

=sin^2x/tan^2x+cos^2x/cot^2x

=cos^2x+sin^2x

=1

(2)题目出错了,不等于1的

(3)①cos(A+B)=cos(π-C)=-cosC

②sin(2A+2B)=sin[2(A+B)]=sin[2(π-C)]=sin(2π-2C)=-sin2C

③cos(2A+2B)=cos[2(A+B)]=cos[2(π-C)]=cos(2π-2C)=cos2C

(4)[1+(1-cosθ)/(1+cosθ)][1+(1+cosθ)/(1-cosθ)]

=(1+cosθ+1-cosθ)/(1+cosθ)(1-cosθ+1+cosθ)/(1-cosθ)

=4/(1-cos^2θ)

=4/sin^2θ

=4csc^2θ

所谓微积分,就是将一整块面积分成很多块,计算每块面积(取大概面积),再通过极限,当分成无数块时,就无限接近一个准确数,就是原来面积!很准的

比如一个开口向下的抛物线,与x轴有两点相交,要求上面与x轴相交面积,先通过画几条竖线把这部分分成等x长的小块,用画曲为直方法求面积,当有无数小块时,这个大概面积就接近原来面积!具体说不清,还要倒数公式,来算,想知道这些,的先会倒数 微积分 建立在极限理论上的 大学数学要学 分微分和积分 积分又分定积分和不定积分 微分 主要是分割成无限多无限小的部分 积分则是无限求和 定积分是求和 不定积分是求原函数的 微积分学是微分学和积分学的总称。它是一种数学思想,‘无限细分’就是微分,‘无限求和’就是积分。十七世纪后半叶,牛顿和莱布尼茨完成了许多数学家都参加过准备的工作,分别独立地建立了微积分学。他们建立微积分的出发点是直观的无穷小量,但是理论基础是不牢固的。因为“无限”的概念是无法用已经拥有的代数公式进行演算,所以,直到十九世纪,柯西和维尔斯特拉斯建立了极限理论,康托尔等建立了严格的实数理论,这门学科才得以严密化。 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。

欢迎分享,转载请注明来源:表白网

原文地址:https://h5.hunlipic.com/biaobai/222071.html

(0)
打赏 微信扫一扫微信扫一扫 支付宝扫一扫支付宝扫一扫
上一篇 2023-06-29
下一篇2023-06-29

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

    保存