微积分与数学建模48页PPT

格式：ppt
大小：5.05 MB
文档页数：24

下载文档原格式

高等数学(微积分)ppt课件

，且f'(x0)=0，则可通过二阶导数 f''(x0)的符号来判断f(x)在x0处取得极大值还是极小值。
曲线的凹凸性与拐点
凹凸性
若函数f(x)在区间I上二阶可导，且 f''(x)>0（或<0），则称曲线y=f(x)在 I上是凹的（或凸的）。
拐点
拐点的判定
若函数f(x)在点x0处二阶可导，且 f''(x0)=0，则可通过三阶导数f'''(x0) 的符号来判断点(x0,f(x0))是否为曲线的拐点。
THANKS
感谢观看
非线性微分方程
通过变量替换、积分等方法求解，或利用数值方法近似求解
级数的概念与性质
级数的定义无穷序列的部分和序列
级数的性质加法、减法、乘法、除法、重排等性
质
级数的收敛与发散部分和序列有极限则级数收敛，否则发散
常见级数及其敛散性等差级数、等比级数、调和级数、交错级数等，通过比较法、比值法、根值法等方法判断其敛散性
VS
极限的性质
唯一性、局部有界性、保号性、保不等式性、迫敛性等。
极限的运算法则
极限的四则运算法则
若两个函数的极限存在，则它们的和、差、积、商（分母不为零）的极限也存在，且等于这两个函数极限的和、差、积、商。
复合函数的极限运算法则
设函数$y=f[g(x)]$是由函数$u=g(x)$与函数$y=f(u)$复合而成，若$lim_{x
无穷小量的定义
如果函数$f(x)$当$x to x_0$(或$x to infty$)时的极限为零，那么称函数$f(x)$为当$x to x_0$(或$x to infty$)时的无穷小量。

微积分讲解ppt课件

多元函数的表示方法
多元函数可用记号 f(x1,x2,…,xn)或z=f(x,y) 表示。
多元函数的定义域
使多元函数有意义的自变量组合(x1,x2,…,xn) 的集合。
多元函数的值域
多元函数所有值的集合。
偏导数与全微分
偏导数的定义
设函数z=f(x,y)在点(x0,y0)的某一邻域内有定义，当y固定在y0而x在x0处有增量Δx时，相应地函数有增量 f(x0+Δx,y0)-f(x0,y0)。如果Δz与Δx之比当Δx→0时的极限存在，那么此极限值称为函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处对 x的偏导数。
齐次方程法
通过变量替换，将齐次方程转化为可分离变量的形式
一阶线性微分方程法
利用积分因子，将方程转化为可积分的形式
二阶常微分方程解法
可降阶的二阶微分方程
通过变量替换或分组，将方程降为一阶微分方程求解
二阶线性微分方程法
利用特征根的性质，求解二阶线性常系数齐次和非齐次微分方程
常系数线性微分方程组法
在经济学中的应用
边际分析
通过求导计算边际成本、边际收益等，为企业的决策提供依据。
弹性分析
研究价格、需求等经济变量之间的相对变化关系，微积分可用于计算弹性系数。
最优化问题
在资源有限的情况下，通过微积分求解最大化或最小化某一经济指标的问题。
在工程学中的应用
结构力学
分析建筑、桥梁等结构的受力情况和稳定性，微积分可用于求解复杂的力学方程。
通过消元法或特征根法，求解常系数线性微分方程组
05
多元函数微积分
多元函数的基本概念
多元函数的定义
设D为一个非空的n元有序数组的集合，f为某一确定的对应规则。若对于每一个有序数组 (x1,x2,…,xn)∈D，通过对应规则f，都有唯一确定的实数y与之对应，则称对应规则f为定义在 D上的n元函数。

微积分与数学建模共48页文档

1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有久久不会退去的余香。
微积分与数学建模4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮回里有你。
END
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃

微积分ppt讲课文档

数学中的每一个定理，不论验证了多少实例，只有当它在逻辑上被严格证明时，才能在数学中
第四页，共66页。
成立. 在数学中要证明一个定理，必须是从条件和已有的数学公式出发，用严谨的逻辑推理方法导出结论.
(3)广泛的应用性
高等数学具有广泛的应用性. 例如，掌握了导数概念及其运算法则，就可以用它来刻画和计算曲线的切线斜率、曲线的曲率等等几何量；就可以用它来刻画和计算速度、加速度、密度等等物理量；就可以用它来刻画和计算产品产量的增长率、成本的下降率等等经济量；……
③ 对应法则f , 使对 xX,有唯一确定的
yf(x)与之对应. (2) 对 xX,元素 x 的像y是唯一的; 而对 yRf ,元素 y 的原像不一定是唯一的; 映射 f 的值域 R f 是Y 的一个子集, 即Rf Y, 不一定 Rf Y.
第二十七页，共66页。
2. 几类重要映射设映射 f : X Y. 若Rf Y,即Y 中任一元素y 都是X中某
第八页，共66页。
同学们要注意抓好学习的六个环节
高等数学这门课是同学们进入大学后的一门最重要的基础课. 由于在教学方法上、在对学生能力的培养目标上与中学时有很大的不同，因此，同学们在一开始可能会感到有些不适应. 为了尽快适应新的学习环境，要注意抓好以下六个学习环节.
(1)预习为了提高听课效果，每次上课前应对教师要讲的
一个法则f , 使得对 xX,通过f , 在Y中有唯一
确定的元素 y 与之对应, 则称f 为从 X 到 Y 的映
射 (或算子), 记作
f : XY,
并称y为x(在映射f下)的像, 并记作 f (x), 即
yf(x), x称为y的原像.
第二十五页，共66页。

2024版大学微积分课件(ppt版)

大学微积分课件(ppt 版)目录•微积分概述•极限与连续•导数与微分•积分学•微分方程•微积分在实际问题中的应用PART01微积分概述微积分的定义与发展微积分的定义微积分是研究函数的微分与积分的数学分支，微分研究函数在某一点的变化率，而积分则是研究函数在一定区间上的累积效应。

微积分的发展微积分起源于17世纪的物理学和几何学问题，经过牛顿、莱布尼兹等数学家的努力，逐渐发展成为一门独立的数学学科。

微积分的研究对象与意义研究对象微积分的研究对象是函数，包括一元函数和多元函数，主要研究函数的性质、图像、变化率以及函数间的相互关系等。

研究意义微积分在自然科学、工程技术、社会科学等领域有着广泛的应用，如求解物理问题、优化工程设计、分析经济数据等。

微积分的基本思想与方法基本思想微积分的基本思想是通过局部近似来研究函数的整体性质，即“以直代曲”、“以不变应万变”。

基本方法微积分的基本方法包括微分法和积分法。

微分法是通过求导数来研究函数的局部性质，如单调性、极值等；积分法则是通过求原函数来研究函数的整体性质，如面积、体积等。

PART02极限与连续极限的概念与性质01极限的定义：描述函数在某一点或无穷远处的变化趋势。

02极限的性质：唯一性、局部有界性、保号性、四则运算法则。

03无穷小量与无穷大量：定义、性质及比较。

极限的运算法则与存在准则极限的四则运算法则加法、减法、乘法、除法。

极限存在准则夹逼准则、单调有界准则。

连续函数的概念与性质连续函数的定义函数在某一点连续的定义及性质。

间断点及其分类第一类间断点（可去间断点、跳跃间断点）、第二类间断点。

连续函数的性质局部性质（局部有界性、局部保号性）、整体性质（有界性、最值定理、介值定理）。

连续函数的四则运算加法、减法、乘法、除法。

初等函数基本初等函数及其性质，初等函数的连续性。

复合函数的连续性复合函数连续性的判断及证明。

连续函数的运算与初等函数PART03导数与微分导数的概念与几何意义导数的定义导数的几何意义可导与连续的关系描述函数图像在某一点处的局部变化率。

高等数学模型—微积分模型(数学建模课件)

度等）
2、假设易拉罐是一个正圆柱体，什么是它的最优设计？其结果是
否可以合理地说明你们所测量地易拉罐地形状和尺寸。
二、数据测量
罐直径、罐高、罐壁厚、顶盖厚、圆台高、
顶盖直径、圆柱体高、罐底厚、罐内体积等。
该如何测量？
二、数据测量
1、直接测量
①用软皮尺环绕易拉罐相关部位一圈
（罐桶直径、罐
测得周长。
高、圆台高、顶
速度、出手角度和出手高度)
作定性和定量研究并得到明
确结论。
森林救火问题
微积分模型
知识点
一、问题的提出
二、模型分析与假设
三、模型建立与求解
四、模型应用
一、问题的提出
一、问题的提出
森林失火了！消防站接到火警后，立即决定派消防队员前去救火。队
员多，火被扑灭的快，森林损失小，但救援费用大；队员少，救援费用小，
118.0 123.5 136.5 142.0 146.0 150.0 157.0 158.0];
y1=[44 45 47 50 50 38 30 30 34 36 34 41 45 46 43 37 33 28 32 65 55 54 52 50 66 66 68];
y2=[44 59 70 72 93 100 110 110 110 117 118 116 118 118 121 124 121 121 121 122 116 83 81 82 86
四、模型建立与求解
一、问题的提出
运动员单手托住铅球，在投掷圆内将铅球掷出并使铅
球落入有效区内，以铅球投掷的远度评定运动员的成绩。
问题：
建模分析如何使铅球投掷的最远？
二、问题分析
• 铅球投掷中，影响投掷距离的因素有哪些？

大学微积分课件(PPT版)

微分方程是包含未知函数及其导数的等式。
微分方程的解
满足微分方程的函数称为微分方程的解。
一阶微分方程
一阶线性微分方程
形如y'=f(x)y' = f(x)y'=f(x)y=f(x)的一阶微分方程，可以通过分离变量法求解。
一阶非线性微分方程
形如y'=f(y/x)y' = f(y/x)y'=f(y/x)的一阶微分方程，可以通过变量代换法求解。
定积分的计算
计算方法与技巧
定积分的计算是微积分中的重要技能。常用的计算方法包括换元法、分部积分法、牛顿-莱布尼兹公式等。通过这些方法，可以将复杂的定积分转化为易于计算的形式。
反常积分
概念与计算方法
VS
反常积分分为无穷积分和瑕积分两种类型。对于无穷积分，需要讨论其在有限的区间上收敛的情况；对于瑕积分，需要讨论其在某一点附近的收敛情况。反常积分的计算方法与定积分的计算方法类似，但需要注意收敛的条件。
极限与连续性
极限的定义与性质
极限的定义
极限是描述函数在某点附近的变化趋势的一种数学工具。对于函数$f(x)$，如果当$x$趋近于$a$时，$f(x)$的值趋近于某个确定的常数$L$，则称$L$为函数 $f(x)$在点$a$处的极限。
极限的性质
极限具有唯一性、有界性、保序性和局部有界性等性质。这些性质有助于我们更好地理解极限的概念和应用。
连续函数的图像
连续函数的图像是连续不断的曲线。在微积分中，我们经常需要研究连续函数的性质和变化规律，以便更好地解决实际问题。
03
导数与微分
导数的定义与性质
要点一
导数的定义
导数是函数在某一点的变化率，表示函数在该点的切线斜率。

《微积分》PPT课件

公式.
微积分Ⅰ
第九章
重积分
10
说明: ① 使用公式 (1) 必须是 X－型域, 使用公式 (2) 必须是 Y －型域. ② 若积分区域既是 X －型区域又是 Y－型区域,
则有
f ( x, y ) d x d y
dx
a
d
y
y 2 ( x)
D b
x 1 ( y)
微积分Ⅰ
第九章
重积分
6
在 [a, b] 上任意取定一点 x0, 作平行于 yOz 面的平
面 x = x0, 则该平面截曲顶柱体所得的截面是一个以区间 [ 1 (x0), 2 (x0) ] 为底、曲线 z = f (x0 , y) 为曲边的曲边梯形.
z
z f ( x, y)
y
A( x0 )
2
R
它的底为 D {( x, y ) | 0 y R2 x 2 , 0 x R},
微积分Ⅰ
第九章
重积分
23
∴所求体积为
8
R
0
R 2 x 2 dx
R2 x 2
0
dy
8 ( R 2 x 2 )dx
0
R
16 3 R . 3
微积分Ⅰ
第九章
重积分
24
1 x
y x

1
微积分Ⅰ
第九章
重积分
21
说明: ① 计算二重积分时, 选择积分次序是比较重要的一步, 积分次序选择不当, 可能会使计算繁琐, 甚至无
法计算. 一般地, 既要考虑积分区域 D 的形状, 又要考
虑被积函数 f (x, y) 的特性. ② 应遵循 “能积分, 少分快, 计算简” 的原则.

大学微积分课件PPT幻灯片版

n 0 i 1
实例2 （求变速直线运动的路程）
设某物体作直线运动，已知速度v v(t )是时间间隔 [T1 ,T2 ] 上 t 的一个连续函数，且 v(t ) 0，求物体在这段时间内所经过的路程
思路：把整段时间分割成若干小段，每小段上速度看作不变，求出各小段的路程再相加，便得到路程的近似值，最后通过对时间的无限细分过程求得路程的精确值．
(1)
d
x e
t 2 dt
dx d 1
(2)
1 e t 2 dt
dx d x
(3)
cosx t 2et 2 dt
dx 1
补充
如果 f (t ) 连续，a( x) 、b( x) 可导，
则F ( x)
b( x ) f (t )dt 的导数F ( x) 为 a ( x )
F ( x)
d b( x ) a( x ) f (t )dt dx
使
b a
f ( x)dx
积分中值公式
f ( )(b a).
(a b)
m(b a) 证
b f ( x)dx M (b a) a
m
1 b a
b f ( x)dx M
a
由闭区间上连续函数的介值定理知
在区间[a, b]上至少存在一个点，
f ()
1
b f ( x)dx,
使
b a
x
以[ xi1 , xi ]为底，f (i ) 为高的小矩形面积为
Ai
f (i )xi
曲边梯形面积的近似值为 n
A f (i )xi i1
当分割无限加细, 记小区间的最大长度或者( x ) x max{x1 , x2 ,xn } 趋近于零 ( x 0或者 0) 时，

微积分基本公式ppt课件

热力学
温度与热量，熵与绝热过程，热力学第二定律
微积分在经济中的应用实例
01
总结词
边际分析，最优化问题，经济增长模型
最优化问题
最大利润，最小成本，最优解
03
02
边际分析
边际成本，边际收益，边际利润
经济增长模型
索洛模型，哈罗德-多马模型，内生增长模型
04
THANKS
感谢观看
微积分基本公式的应用实例
总结词
微积分基本公式在解决实际问题中有着广泛的应用，例如求解变速直线运动的位移、求解曲线的面积等。
详细描述
通过微积分基本公式，我们可以求解变速直线运动的位移。例如，假设一个物体以速度 v(t)运动，那么物体在时间t到时间t+Δt之间的位移就是∫(v(t)dt)，通过微积分基本公式可以求得该物体的位移。此外，微积分基本公式还可以用于求解曲线的面积，例如求解
要点二
高阶导数的几何意义
掌握高阶导数的计算方法，例如利用莱布尼茨公式计算二阶、三阶等高阶导数。
理解高阶导数在几何上的意义，例如二阶导数表示曲线的凹凸性，三阶导数表示曲线的拐点等。
05
定积分的计算
定积分的计算方法与技巧
积分公式
掌握积分公式是进行定积分计算的基础，包括幂函数的积分公式、三角函数的积分公式等。
微积分基本公式
微积分基本公式的内容与证明
总结词
微积分基本公式是微积分学的基础，它描述了函数在某一点处的导数与该函数在该点附近的变化率之间的关系。
详细描述
微积分基本公式通常表示为∫(f'(x))dx = f(b) - f(a)，其中∫代表积分，f'(x)代表函数f 在点x处的导数，b和a分别代表积分的上限和下限。这个公式在理解函数的积分和导数之间关系上起着关键作用。

微积分应用模型PPT课件

经济数学模型
问饲养场每天投入c元资金，用于饲料、人力、设备，题估计使当前w千克重的生猪体重增加r公斤。
市场价格目前为每千克p元，但是预测每天会降低 g元，问生猪应何时出售。
如果估计和预测有误差，对结果有何影响。
分投入资金使生猪体重随时间增加，出售单价随析时间减少，故存在最佳出售时机，使利润最大
经济数学模型
问题归结为求t≥0，使L(t)达到最大。这是求二次函数最大值问题，用微分法容易得到
t* rp wg c (rp wg c 0） 2rg
例如当生猪目前体重 w为80公斤，每天投入费用 c为 4元，市场价格p为8元/公斤，估计生猪每天体重的增加速度r为2公斤/天，销售价格的降低速度g为0.1元/天，则最优销售时间为
U
p2
q2
• 购买两种商品费用之比与二者价格无关。
• U(q1,q2)中参数 , 分别表示对甲乙的偏爱程度。
经济数学模型
推广：假设消费者在 n 种商品中作出选择，
则在 U1 U2 Un 成立时，
p1
p2
pn
U (q1, q2，...，qn ) max
4.4 生猪的最佳出售时机
(rp wg c 0）
设r为常数，t 对g的（相对）敏感度为
S
t*, g
dt* g c rp = dg t* = 2grt*
(rp wg c 0）
经济数学模型
当生猪目前体重w为80公斤，每天投入费用c= 4元，市场价格为p=8元/公斤，估计生猪每天体重的增加速度为 r=2公斤/天，销售价格的降低速度g为0.1元/天
t*对参数r敏感程度为
S

数学建模--微分、积分和微分方程PPT课件

若用雷达进行跟踪，保持船的瞬时速度方向始终指向走私船，
缉私舰的运动轨迹是怎样的？是否能够追上走私船？
如果能追上，需要用多长时间？
2021精选ppt
22
应用、思考和练习(追击问题)
y M0
M(x, y)
d
S0
S
2021精选ppt
x
23
应用、思考和练习(追击问题)
d2x d y2
r
(
1(dd
x)2)/ y
（1）定义法，取近似和的极限。
高等数学中不是重点内容但数值积分的各种算法却是基于定义建立的
（2）用不定积分计算定积分。
不定积分是求导的逆运算，而定积分是连续变量的求和（曲边梯形的面积）表面上看是两个完全不同的概念，通过牛顿－莱布尼兹公式联系在一起，
（3）解微分方程计算定积分
2021精选ppt
drawnow
end2021精选ppt来自29电影动画制作（zxy7_3)
moviein、 getframe、movie指令
x=-8:0.5:8; [XX,YY]=meshgrid(x);
r=sqrt(XX.^2+YY.^2)+eps;
Z=sin(r)./r;
surf(Z); %画出祯
theAxes=axis; %保存坐标值，使得所有帧都在同
例：求极限：
limsin(xs) in(3x) x0 sin(x)
syms x a
I1=limit(‘(sin(x)-sin(3*x))/sin(x)’,x,0) 运行结果
2021精选ppt
12
符号微积分(求导）
diff(f,‘var’,n) 求 f 对变量var 的n阶导数缺省n时为求一阶导数缺省变量'var' 时，默认变量为x 可用来求单变量函数导数多变量函数的偏导数还可以求抽象函数的导数

同济大学微积分幻灯片共48页文档

▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
48
同济大学微积分幻灯片
26、机遇对于有准备的头有特别的亲和力。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力量泉源之一，也是成功的利器之一。没有它，天才也会在矛盾无定的迷径中，徒劳无功。- -查士德斐尔爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯潘。

《微积分》课件

微分学主要研究函数在某一点附近的局部行为，包括切线、函数的变化率等；积分学则研究函数在某个区间上的整体行为，包括面积、体积等。
微积分的历史背景
01
微积分的发展可以追溯到古代数学，如希腊数学家阿基米德在求面积和体积时已经有了积分学的萌芽。
02
微积分的真正奠基人是牛顿和莱布尼茨，他们分别独立地发展出了微积分的基本理论，为后来的数学发展奠定了基础。
《微积分》PPT课件
contents
目录
• 微积分的定义与历史 • 微积分的基本概念 • 微积分的应用 • 微积分的解题技巧 • 微积分的重点与难点解析 • 微积分的习题与答案解析
01
微积分的定义与历史
微积分的定义
微积分是研究函数、极限和连续性的数学分支，通过微分和积分的方法来研究函数的性质和变化规律。
极限的运算性质与法则
1 2
极限的运算性质
极限的四则运算法则、复合函数的极限运算法则等。
极限的法则
极限的保号性、极限的局部有界性等。
3
注意事项
理解极限的运算法则和性质是解决极限问题的关键，需要注意运算过程中的等价变换和放缩技巧。
导数的几何意义与运算性质
导数的几何意义
切线的斜率、函数图像的变化率等。
习题一：极限的运算
$lim_{x to infty} frac{1}{x}$
判断下列叙述是否正确，并说明理由
$lim_{x to 0} (1 + x)^{1/x}$
习题一：极限的运算
$lim_{x to 0} frac{sin x}{x} = 1$
$lim_{x to infty} frac{1}{x} = 0$
$lim_{x to 0} (1 + x)^{1/x} = e$

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有久久不会退去的余香。
微积分与数学建模4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮回里有你。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。 ——刘向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。 ——海贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒