数学极限思想的应用论文(共2篇)
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论述主题:高等数学中的极限思想
学院:计算机与通信工程学院
班级:计算机科学与技术1301
论述者:杨凌锋
参考文献:《百度文库》,《高等数学第三版》,《同济大学数学系论极限》
高等数学中的极限思想
在没接触高等数学之前,我所认知的数学解题方法大致可以分为三类:1.代数计算(对数据进行分析进行代数运算);2.几何作图(通过对图像的分析研究问题);3.从特殊到一般的特殊化方法(如数学归纳法)。
但是进入大学,学了高数之后,我有知道了一种数学中极为常用的思想方法——极限思想。
在我看来,极限思想贯穿了整个高等数学,它不仅是数学分析的重要概念之一,有是微积分理论的基础,因而想要学好高等数学,首要的是掌握极限思想。
对此,我对极限思想的作用和极限的一些基本解法做了一些了解和总结。
(一)极限思想的作用
()
lim ()
,lim ()1,lim ()v x x x u x u x v x →
→
→
→→∞其中(1()()1()()
lim ()
lim u x v x v x x u x e -→
→
=,证明过程要用到In e 七·利用洛比达法则求极限 如果函数式的极限出现了0,0∞
∞
等未定式时,可采用洛必达法则。
方法便是分子分母分别。
极限思想数学作文《极限思想:从跑步看无限接近我一直觉得极限这玩意儿特别奇妙,它就像藏在生活角落里的一个小秘密,等着你去发现。
就拿我跑步这事来说吧。
我不是啥运动健将,但有一次不知哪来的劲头,想挑战一下自己能跑多远。
刚开始跑的时候,那是浑身轻松呀,脚步就像有风在推着似的。
我沿着小区的小路跑,小菜一碟。
可是呢,跑着跑着,我的腿就开始有点发酸了。
我想我再跑一段吧,就给自己定了一个小目标,跑到那个路灯那儿,好像那就是我眼前的一个小极限。
等好不容易跑到路灯下,我又想,哎呀,前面那个垃圾桶看着也不是很远,那我就再跑到垃圾桶那里吧。
每一次我快要坚持不下去的时候,我就重新找一个小目标,感觉自己的体能就一直在接近一个极限,可又总是能重新鼓起劲来去接近下一个小目标。
就好似极限在前方,我一直在无限地接近它。
我哼哧哼哧地跑着,呼吸变得越来越急促,脚步也越来越沉重,但我心里就想,我还能再往前一点。
跑过垃圾桶之后,我又把前面那棵大树当作我的下一个极限目标。
我的汗水湿透了衣服,顺着脸颊不停地流,那时候我感觉我的体能已经发挥到了一个很接近极限的状态,但我还是没有停下。
到最后,我实在没力气了,在离那棵大树还有一小段距离的地方停了下来。
这时候我就琢磨呀,极限好像就在那儿,我差一点就能碰到它,可就是摸不到。
我一直朝着它在努力,每一个小目标都是我在向极限靠近的一个个小步骤,就如同数学里那无限接近极限值的数列一样。
这一次跑步的经历,让我真真正正感受到了极限思想在生活中的体现,看似很远,我却一直在向着它前行,就像那些数学家为了探究极限到底是什么,不断地深入探索一样。
《极限思想:存钱那些事儿》我呀,一直有个存钱的计划。
对于我这个大手大脚花钱惯了的人来说,这存钱可就像跟极限较劲儿一样艰难又有趣。
最初呢,我打算一个月存下五百块钱。
第一个月开始的时候,感觉这目标还挺容易实现的。
我每天算计着怎么少花钱,早上不再去买那昂贵的咖啡,自己在家简单冲一杯。
中午吃饭也尽量选便宜点的套餐。
极限思想及其在数学中的应用摘要:高等数学中极限教学作为重要内容,是高等数学计算分析的基础,也是高等数学问题分析的难题,极限的基本思考都是围绕高等数学计算分析开展的,高等数学中微积分、级数等基础概念和思想都是基于极限思想提出的,以极限作为工具去解决和处理数学问题是一种极其重要的方法。
许多学生在学习数列极限时感觉很困难,原因在于数列极限概念很抽象,而且计算也有一定的难度。
本文首先阐述极限的定义;接着从数列极限和函数极限两方面分析极限的求解方法;最后指出极限的应用状况,通过这些应用使我们对极限有一个更系统立体的了解。
关键词:极限;求解方法;应用状况Limit thought and its application inmathematicsAbstract:Limits in higher mathematics teaching as an important content, is the foundation of higher mathematics calculation and analysis, is also a difficult problem in higher mathematics problem analysis, limit the basic thinking about higher mathematics calculation and analysis, calculus of higher mathematics, series, and other basic concepts and ideas are put forward based on the limit state, in order to limit as a tool to solve and deal with the mathematics problem is a very important method. Many students find it difficult to learn the limit of the sequence because the concept of the limit is abstract and computationally difficult. Firstly, the definition of limit is described. Then the solution method of limit is analyzed from the limit of sequence and the limit of function. Finally, the application of the limit is pointed out. Through these applications, we have a more systematic understanding of the limit.Key words:limit; Solution method; Application status目录一、引言 (1)(一)选题背景 (1)(二)研究目的和意义 (1)二、极限的概念 (1)(一)数列极限的定义 (1)(二)函数极限的定义 (2)1 一元函数极限的定义 (2)2 多元函数极限的定义 (3)三、极限的求法 (3)(一)数列极限的求法 (3)1 极限定义求法 (3)2 极限运算法则法 (6)3 夹逼准则求法 (6)4 单调有界定理求法 (7)5 定积分定义法 (8)6 级数法 (8)(二)函数极限的求法 (9)1 一元函数极限的求解方法 (9)2 多元函数极限的求解方法 (15)四、极限的应用 (18)(一)在计算面积中的应用 (18)(二)在求方程数值解中的应用 (18)五、结论 (20)致谢 (22)一、引言(一)选题背景随着对变量间函数关系的不断深化,微积分由此产生。
大学极限数学论文2700字_大学极限数学毕业论文范文模板导读:想要写作出优秀的大学极限数学论文2700字,想必大家都会觉得不容易的,不管是从标题还是内容上,每一个结构都是不容小觑的,所以学习一下前辈的写作方式也是会有收获的,本文分类为大学数学论文,下面是小编为大家整理的几篇大学极限数学论文2700字范文供大家参考。
大学极限数学论文2700字(一):关于高等数学极限部分教学的几点改进论文极限既是整个高等数学的基础,也是学生在学习高等数学中接触的第一个和初高中掌握的概念形式不同的知识点。
如果极限的概念和应用掌握不好,一方面对于后续的导数、积分等概念难以理解,还极易产生厌学的情绪。
本文根据极限部分知识特点,针对极限概念引入及极限求解等方面给出了相关的教学改进建议,以达到引起学生兴趣,便于学生理解和应用的目的。
高等数学是指相对于初等数学而言,数学的对象及方法较为繁杂的一部分。
广义地说,初等数学之外的数学都是高等数学,也有将中学较深入的代数、几何以及简单的集合论初步、逻辑初步称为中等数学的,将其作为中小学阶段的初等数学与大学阶段的高等数学的过渡极限作为高等数学中最先引入的知识点,既是难点也是重点,如果极限的概念和应用掌握不好。
一方面对于后续的导数、积分等概念难以理解,还极易产生厌学的情绪。
同时,除本科数学专业开设数学分析课程外,很多学习高等数学课程的专业并非数学类专业,因此学生本身的不重视加上课程有一定难度,经常会导致学生成绩不理想的结果,因此对于高等数学基本概念,极限的引入与展开是一个值得深入探索的课题。
我国高校高等数学课程的教学水平各不相同,根据以往的研究?l现,目前在高等数学课程的开设方面,仍然存在着许多问题,就课程的内容而言,高等数学课堂上教师在教学中向学生灌输大量的“定义、定理、推导、证明、计算”等,而对于概念的深入思考却十分欠缺,导致概念与习题不能有效的对接,学生忽略对于理论本身的理解,进而在遇到更复杂的知识点时难以掌握,只能靠硬背来学习数学。
数学毕业论文:极限思想在中学数学中的应用分类号O211.4编号毕业论文题目极限思想在中学数学中的应用学院数学与统计学院姓名x x x专业数学与应用数学学号291010133研究类型x x x x x x指导教师x x x提交日期2013-5-10原创性声明本人郑重声明:本人所呈交的论文是在指导教师的指导下独立进行研究所取得的成果。
学位论文中凡是引用他人已经发表或未经发表的成果、数据、观点等均已明确注明出处。
除文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。
本声明的法律责任由本人承担。
论文作者签名:年月日论文指导教师签名:目录摘要. (Ⅰ)Abstract (Ⅰ)引言 (Ⅱ)2、极限思想的发展 (2)2.1最早的极限思想 (2)2.2 极限思想的早期应用 (2)3、极限思想在中学数学中的应用 (3)3.1 在运动变化过程中把握极限位置 (3)3.2利用函数图像把握极限位置 (4)3.3极限思想在函数中的渗透 (6)3.4用极限思想解决立体几何中的有关问题 (8)总结 (9)参考文献 (10)极限思想在中学数学中的应用x x(天水师范学院数学与统计学院,甘肃,天水,741000,)摘要:极限在中学数学中有重要的地位,对中学数学学习有着重要意义.本文结合当前当前中学数学教学实际,介绍了极限的发展历史和极限思想在函数、解析几何、函数图像等方面的应用,通过对比,突出了极限思想在中学数学中的重要性,不但降低了问题难度,而且对开发学生思维、提升创造能力也有很大帮助. 关键字:极限思想中学数学教学Application of limit thought in mathematics teaching in high schoolWang Hui(School of mathematics and statistics, Tianshui NormalUniversity, Gansu, Tianshui, 741000,)Abstract: the limit is an important content in the middle school mathematics, has important significance to the middle school mathematics learning. According to the current state of the current middle school mathematics teaching practice, introduces the application of historical development and the ultimate limit thought in function, analytic geometry, function image etc, by contrast, highlight the importance of limit thought in middle school mathematics of, not only reduces the difficulty, but also on the development of students' thinking, creative ability also to have the very big help.Keywords: limit thought in mathematics teaching in middle school极限思想在中学数学中的应用引言极限是近代数学中一个重要的概念。
数学极限思想的应用论文共(1)随着科学技术的不断发展和社会的快速变革,数学极限思想也越来越受到人们的关注和重视。
在各个领域的发展过程中,数学极限思想被广泛应用,成为许多实际问题解决的重要工具。
以下是数学极限思想的应用论文共。
一、极限思想在物理学中的应用物理学中许多重要的定理都可视为极限思想的应用。
比如牛顿第二定律F=ma中的加速度可以理解为位移的二阶导数,既是极限的概念。
在热力学中热平衡概念的提出以及热力学分析实则也是极限思想在物理学中的应用。
二、数学极限思想在工程学中的应用工程学中,常常遇到的一些问题,如材料受力或变形,都可以通过极限思想来解决。
许多工程模型本身的假设中也涉及到了极限思想的运用,如为了简化模型而假设单向性或线性等。
三、极限思想在金融学中的应用数学极限思想在金融学中的应用表现为概率论和统计学的应用。
利用极限思想,可以对概率分布进行预测和估计,计算股票市场的波动和比率。
统计学方法也需要利用极限思想来证明许多重要的统计学定理和公式。
四、数学极限思想在计算机科学中的应用计算机中的数字运算都是利用极限思想来进行的。
比如计算机中常用的整数除法,也是利用了整数与实数之间的映射关系,从而可以使用实数除法来计算。
五、数学极限思想在生物学中的应用生物学中许多重要的生物数据,如蛋白质在空间上的结构和DNA中的序列信息,需要通过数学方法进行处理。
在这种情况下,就需要利用到极限思想,例如利用极限概念来描述蛋白质结构的变化。
综上所述,数学极限思想在各个学科领域中都有广泛的应用。
有效运用数学极限思想,可以更好地解决复杂实际问题,帮助我们更好地探索未知领域。
极限思想在数学课堂中的渗透论文极限思想在数学课堂中的渗透论文摘要:极限思想是一种非常重要的数学思想,在数学教学过程中有着相当重要的地位和作用,灵活的运用极限思想,可以将有些数学问题化难为简,避免一些复杂的数学运算,探索出新的解题方向或转化途径,还可以帮助学生有效地提高自己的解决数学问题的能力。
关键词:极限思想;无限分割;数学;渗透【正文】极限思想是一种非常重要的数学思想,在数学教学过程中有着相当重要的地位和作用,在数学课堂中有意识的给学生渗透基本的数学思想就显得尤为的重要。
而且,极限思想还可以帮助学生有效地提高自己的解决数学问题的能力,灵活的运用极限思想,可以将有些数学问题化难为简,避免一些复杂的数学运算,探索出新的解题方向或转化途径。
那么,如何把极限思想有效地渗透到数学课堂中呢?我将根据我的数学教学的具体实践谈谈极限思想在数学课堂中的渗透。
一、在介绍数学史上的三大数学危机中的悖论思想时渗透极限思想数学史上出现了三次大的数学危机,也正是这三次大的数学危机促使数学有了更快、更大的发展。
其中的第三次数学危机中的悖论思想也给数学界带来了翻天覆地的变化。
关于悖论思想,有这样一个小故事:兔子和乌龟赛跑,起初乌龟在兔子前100米,兔子每分走10米,乌龟每分走1米,兔子永远追不上乌龟。
兔子永远追不上乌龟的理由是:当兔子走完100米的时候,乌龟已经向前走了10米,当兔子再向前走10米的时候,乌龟又向前走了1米,当兔子继续向前走1米的时候,乌龟又向前走了0.1米,当兔子再向前走0.1米的时候,乌龟又向前走了0.01米,……所以兔子永远追不上乌龟。
学生显然不能接受“兔子永远追不上乌龟”这个观点,其实兔子追上乌龟的时间是10+1+0.1+0.01+0.001+……= (分),也就是说兔子和乌龟之间的距离越来越小,兔子追上乌龟上一次的终点所用的时间越来越短,最后达到一种无限接近的状态,这也是一种极限思想的影射。
在生活中也不乏这样的实例:一个苹果,今天吃它的一半,明天吃它的一半的一半,后天吃它的'一半的一半的一半,……如果这样下去,这个苹果吃得完吗?这个苹果是永远吃不完的,理论上是这样,实际上也是这样,尽管苹果越来越小,但还是有的(只要你有耐心,米粒大的物质是有的)。
极限思想毕业论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章极限思想的形成与发展 (1)1.1 极限思想的萌芽 (1)1.2 极限思想的发展 (1)1.3 极限思想的形成 (2)1.4 极限思想的完善 (3)第2章极限思想在数学分析中的应用 (3)2.1 极限思想在概念里的渗透 (3)2.2极限思想在导数中的应用 (4)2.3 极限思想在积分中的应用 (5)第3章证明极限存在以及求极限的方法 (6)3.1 极限的四则运算法则和简单求极限技巧 (6)3.2 用迫敛性准则求极限 (7)3.3 用泰勒公式求极限 (7)3.4 用等价无穷小求极限 (8)3.5 用洛必达法则求极限 (8)3.6 用微分中值定理和积分中值定理求极限 (9)第4章总结 (10)参考文献 (11)致谢 (12)第1章 极限思想的形成与发展极限思想作为一种重要的数学思想,在整个数学发展史上占有重要地位,是研究数学、应用数学、推动数学发展必不可少的有力工具.本文通过论述极限思想的发展过程以及它在诸多数学分支中的应用来说明极限在数学中的重要地位.按照极限思想的萌芽、发展、形成与完善过程,可将它分为4个阶段.1.1极限思想的萌芽古希腊时代欧多克斯提出的“穷竭法”和芝诺的“二分法”可以说是极限理论的雏形.在我国,极限思想的萌芽最早可以追溯到战国末期,在哲学著作《庄子.天下篇》中就引进了惠施的著名命题:“一尺之锤,日取其半,万世不竭”,它可以写成一个无穷等比递减数列: ,,211⋯⋯,,,,n 32212121当n 无限增大(n=1,2,3,……)时, ……可取无限的小数,它的极限为零,这样借助实物,极限的概念便被形象的表达出来了.然而在我国最早创立极限概念,并用它来解决实际问题的却是数学家刘徽.他指出:“割之弥细,失之弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体而无所失矣.”并最终利用这极限思想求得了圆周率的近似值,独立的创造出了“割圆术”.然而当时人们在直观上对极限概念有了清楚的理解,但由于没有无穷小的概念,因此也就不可能用数学语言准确的描述出极限概念,并且极限思想也没有作为单独的研究对象真正独立出来.这在某种程度上是由于当时的经济状况和生产力水平对数学的要求只停留在对度量和计量有用的范围内决定的.1.2极限思想的发展17世纪以天文学、力学及航海为中心的一系列问题导致了微积分的产生.微积分尽管在实践中非常成功,但它的思想基础——无穷小量在逻辑上却有很多缺陷,被称为“失去了量的鬼魂”,并由此直接导致了第二次数学危机.为了消除危机,许多数学家便主张利用极限的方法为微积分提供论证和说明的工具.于是,他们对极限思想进行了深入研究,其阶段性的主要成绩如下.(1)达朗贝尔“理性的”极限概念达朗贝尔脱下了“微分学神秘的外衣”(马克思语),首次尝试将微分学建立在“理性的”极限观念基础上.他认为“一个量永远不会重合,但它总是无限的接近它的极限,并且与极限的差要有多小有多小”,这样达朗贝尔给出了极限的描述性定义,但这个定义比较模糊,缺乏严密性.(2)罗伊里埃用极限奠定的微积分基础数学家罗伊里埃用极限思想对古希腊的“穷竭法”做了修改,并用极限定义导数,进而由导数来定义微分,排除了无穷小量和00等有神秘色彩的概念和符号.表明极限思想作为微积分基础的正确思想,然而他的缺点是只有单侧极限的概念.(3)柯西的变量极限概念19世纪大数学家柯西抛弃了物理和几何直观,通过变量首次给出了建立在数和函数上的极限定义:“当一个变量逐次所取的值无限趋向于某一数值,最终使变量的值与该定值之差要多小有多小,这个定值就叫做所有 其他值得极限”.柯西的变量极限概念的提出,标志着极限概念向“算术话”迈出了决定性的一步,是数学史上的重大创新之一.此外,柯西还把无穷小定义为一个极限为零的变量,从而把极限原理和无穷小量有机的联系在一起.在此基础上,柯西又给出了函数的连续性、导数和微分的概念,特别是他首先给出了定积分作为和式极限的定义.然而,虽然柯西把纷乱的极限概念理出了头绪,为精确极限定义的产生做出了开拓性的工作,但他的工作任然不够严格、精确.例如,他在定义中提到的“无限趋近”和“要多小有多小”只是一种直观的定性语言,而不是一种精确的数学语言.1.3极限思想的形成在柯西关于变量极限的直观动态基础上,德国数学家维尔斯特拉斯从静态的观点出发,把变量解释成一个字母(该字母表示某区间的数),给出了严格定义的极限概念,即他本人在1856年首先提出的现今广泛采用的δε—极限定义:(1)N —ε的数列极限定义:{}是一个数列设n a ,a 是一个确定的数,若对于,,a ,,0εε<->∃>∀a N n N n 时,有当{}的极限为数列则称n a a .(2)δε-的函数极限定义:设函数f 在点0x 的某个空心领域),(00δ'x u 内有定义,A 是一个确定的数,若对任给的ε,总存在某个正数)(δδ'<,使得当δ<-<00x x 时都有ε<-A x f )(,则称函数f 当x 趋向于0x 时极限存在,且以A 为极限.这样极限的δε-定义便用静态的有限量刻画了动态的无限量,不仅排除了无穷小这个有争议的概念,而且排除了柯西在定义函数的连续性中用到的“变为并且保持小于任意给定的量”这种说法的含糊性,这标志着清晰而明确的极限概念的真正建立.此外,维尔斯特拉斯还用这一方法定义了连续函数、函数的导数和积分的概念,使微积分的定义摆脱了几何直观所带来的含糊观念最终成了今天的形式.1.4极限思想的完善尽管用ε-语言定义的极限概念非常严密,并以占领微积分课堂100年之久,但他复杂的课堂逻辑结构却成为微积分入门难以理解和掌握的难点之一.近年来众多的专家学者在该研究领域取得了突破性的进展.特别是广州大学张景中院士提出了和ε-语言同样严格但易于被初学者所掌握的D-语言极限.(1)D-数列极限定义:若存在恒正递增无界数列{}n D ,使得对一切数列n ,总有nn D a a 1<-,则aa n n =∞→lim .(2)D-函数极限定义:设函数f(x)在0x 的空心领域)(00x u 有定义,A x f x x =→)(lim 0是指存在零的某右领域),0(δ内的恒正递增无界函数)(1h D ,使得当δ<-<00x x 时,总有)(1)(0x x D A x f -<-.从极限概念的“ε-语言”到“D-语言”的过程其实就是不断简化ε-语言的逻辑结构,化逻辑为运算的过程,他的基本思想是用简单的单调过程刻画一般的,复杂的极限过程,并且在刻画极限的过程中ε-语言与D-语言还具有实质的等价性.D-语言的提出,为数学分析课程的教学改革指出了一个新的方向,也为极限思想的进一步完善开辟了道路.第2章 极限思想在数学分析中的应用2.1极限思想在概念里的渗透极限的思想方法贯穿于数学分析课程的始终,可以说数学分析中的几乎所有的概念都离不开极限,在几乎所有的数学分析著作中都是先介绍函数理论和极限的思想方法给出连续函数、导数、定积分、极数的敛散性,重积分和曲线积分与曲面积分的概念.(1) 如以函数()y f x =在点0x 连续的定义.记0x x x ∆=-称为自变量x (在点0x )的增量或改变量,设00()y f x =,相应的函数y (在点0x )的增量记为0000()()()()y f x f x f x x f x y y ∆=-=+∆-=-,可见,函数()y f x =在点0x 连续等价于0lim 0x y ∆→∆=,是当自变量x 得增量x ∆时,函数值得增量y ∆趋于零时的极限.(2)函数()y f x =在点0x 导数的定义.设函数()y f x =在点0x 的某邻域内有定义,若极限000()()limx x f x f x x x →--存在,则称函数f 在点0x 处可导,令0x x x =+∆,00()()y f x x f x ∆=+∆-,则可写为0000()()limlim x x x f x x f x yx x→→+∆-∆==∆∆()0'f x ,所以,导数是函数增量y ∆与自变量增量x ∆之比yx ∆∆的极限.(3) 函数()y f x =在区间[],a b 上的定积分的定义。
极限思想及其应用摘要: (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)引言: (2)1.极限思想的形成及发展 (2)2.选题的背景及意义 (2)一、极限思想的思维本质 (2)1.极限思想揭示了无限与有限之间的相互转化 (2)2.极限思想是对近似和精确相互转化的揭示 (2)3.极限思想揭示了变量与常量之间的对立统一 (2)二、极限思想在数学分析中的应用 (3)1.在导数中极限思想的应用 (3)2.在积分中极限思想的应用 (4)3.在微分中极限思想的应用 (5)4.在开方中极限思想的应用 (7)结论 (9)参考文献 (10)在无限的变化中考察变量的变化趋势,这种思想就是极限思想。
由于极限概念就是数学分析的基础,所以极限思想在现代数学中有着非常重要的地位,对极限理论的熟练掌握,并将这种思想大量应用于实践中,将会体验到用极限思想解题的简便性。
笔者在本篇论文中,将从极限思想的形成与发展来引入极限,并通过分析极限思想在数学分析中的应用,在倒数、微分、积分与开方中,极限思想都起着极大的作用,通过对这些作用的描述,来证明我们对极限思想的掌握是很必要的。
关键词:极限思想;微积分;应用Abstract:Examine trends in the infinite variables change, this idea is to limit thought. Sincethe concept of limit is the basis of mathematical analysis, the ultimate thinking in modern mathematics has a very important position, skilled grasp the ultimate theory, and this idea widely used in practice, will experience an ultimate ideological problem-solving simplicity.In this paper, the author, will limit the formation and development of thought to the introduction of the limit, and by analyzing the limits of thought in mathematical analysis, in the countdown, differentiation, integration and evolution, the ultimate thinking plays a great action by the description of these effects, to prove that we grasp the limits of thought is necessary.Key words:Limit Thought;calculus;application作为数学思想中最重要的一项思想之一,极限思想从萌芽到完善时期,一直为人类对世界对物质的认识提供着强有力的工具。
极限思想数学作文极限的学习和体会就最深刻了,极限是我们学习的第一章,也是以后学习的基础知识。
极限是变量数学的基本运算, 无限就是极限,极限的思想是微积分的基础,它是用一种运动的思想看待问题,其中充满了深刻的辩证法。
借助极限思想,人们可以从直线认识曲线,从静止认识运动,从近似认识精确,从有限认识无限,从量变认识质变。
极限思想是人类认识水平进步的产物。
让我们明白无穷逼近而又永远无法达到,不仅是可能的而且是现实的。
“无穷逼近”是可知论的思想,“永远达不到”是不可知论的思想。
把极限引入哲学,主体理性和存在之间的有限与无限的矛盾变成了充分融合的事实。
从极限中可以学到学极限的方法,学会如何求极限,学会了无穷大无穷小以及两个重要极限。
学习了极限后,我们又学习了导数,导数虽然在我们高中就学习了,但高中学习的都是导数的.基础而已,导数的学习还有漫长的时间。
导数的建立其实也很简单,导数y┡=┡(x),在函数(x)可导的范围内是x的一个函数,称为函数(x)的导函数,亦称导数。
导数的概念构成一种思路,当我们在处理真实世界的问题时,常常遵循这个思路来获得对于实际对象的性质的刻画。
导数概念具有很强的实际问题的背景,而在实际问题当中总是能够遇到需要应用导数概念来加以刻画的概念。
由于当初在几何学问题中,为了要描述斜率这个概念,才启发人们建立了抽象的一般的导数的概念。
导数的学习让我们学会了求导的方法,掌握了如何求导,而和导数密切相关的就是微分了,高中的时候学习过微积分以及定积分,但那同样只是微分的基础。
研究函数,从量的方面研究事物运动变化是微积分的基本方法。
这种方法叫做数学分析。
本来从广义上说,数学分析包括微积分、函数论等许多分支学科,但是现在一般已习惯于把数学分析和微积分等同起来,数学分析成了微积分的同义词,一提数学分析就知道是指微积分。
微积分的基本概念和内容包括微分学和积分学。
微积分是与应用联系着发展起来的,最初牛顿应用微积分学及微分方程为了从万有引力定律导出了开普勒行星运动三定律。
数学极限思想的应用论文(共2篇)
第1篇:论高等数学之极限思想
极限是高等数学最基本的概念之一,极限思想是近代数学的一种很重要的数学思想,是用极限概念分析问题和解决问题的一种数学极限思想,本文从极限的定义、极限思想的价值、教学中如何渗透极限思想几个方面进行了简要论述。
1、极限的概念
1.1数列极限:设为一个数列,a为一常数,若,总存在一个正整数N,使得当时,有,称a是数列的极限。
1.2函数极限:函数在点a的某去心邻域内有定义,A为常数,若,总存在一个正数,使得当时,有,称A是当x趋向于a时函数的极限。
出于不同需要,还引进了不同意义下的极限概念,比如在集论中引进了集列的上、下极限的概念,在无穷级数论中引进级数绝对收敛与条件收敛的概念,以及在函数逼近论中引进了一致逼近、平均逼近等的极限概念.无论怎样定义,本质都是一样的,都是从有限观念发
展到无限观念的过程。
2、极限思想的价值
极限思想揭示了变量与常量、无限与有限的关系,通过极限思想,我们可以从有限来认识无限,以直线近似代替曲线,以不变认识变化,从量变认识质变。
极限思想具有创新作用,它广泛用于微分方程、积分方程、函数论、概率极限理论、微分几何、泛函分析、函数逼近论、计算数学、力学等领域。
生活中的例子:一张饼,第一天吃它的一半,第二天吃它的一半的一半,第三天吃它的一半的一半的一半,……这样,这张饼能吃完吗?显然吃不完,饼越来越小,但还是有的。
只能说,这张饼的极限为零,但绝不是零。
这就是一种极限思想的具体写照。
极限思想十分重要,贯穿整个数学体系,恰当的应用极限思想可以将一些问题简化,学生灵活运用极限思想意义重大。
3、将极限思想渗透到课堂教学中
3.1课堂上介绍一些体现极限思想的典故
哲学家庄周在《庄子天下篇》中说:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,将木棰长度的变化看作为一个无限的过程中去研究,古代数学家刘徽割圆术中“割之弥细,所失弦少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体而无所失矣”也体现了极限思想。
通过这些有趣的小故事,让学生从中体验和感受极限思想的妙处,激发兴趣。
3.2讲授新知识时渗透极限思想
在教学中,讲授新知识的同时体现极限思想,比如求曲线的切线斜率、圆面积、变速运动物体的瞬时速度、曲边梯形面积、曲顶柱体的体积等都是通过极限思想得以引入课题并解决问题的,还有空间集合体中圆柱、圆锥之间相互转化,圆锥是圆柱的上底逐渐缩小的一种极限状态,体现了一种动态的极限思想。
3.3体现极限思想的数学概念
高等数学中的许多概念都是利用极限来描述的,体现极限思想的数学概念比比皆是,下面就列举几个:
(1)函数连续的概念中用到极限式:
(2)导数的概念中有极限式:
(3)定积分的概念也是通过分划、取近似、求和、取极限得到的:
(4)无穷区间上的广义积分的定义也是通过有限区间的定积分取极限得到的:
(5)级数的收敛性也是用极限式定义的:若级数的部分和数列极限存在,即,称级数收敛。
(6)无穷小的定义也是用极限来描述的:若有,称为此变化过程中的无穷小。
(7)二元函数在有界闭区域D上的二重积分定义也用到了极限,
(8)二元函数在曲线L上的第一型曲线积分也是用极限定义的:
(9)多元函数偏导数也是用极限来定义的,
关于x的偏导数为:,关于y的偏导数类似。
4、解决问题时利用极限思想
高等数学中的许多问题都是通过极限的思想方法来解决的,下面简单的举两个例子。
(1)如何求平面上曲边梯形的面积?
通过极限思想方法,利用无限分割,以直代曲、用无数个小矩形面积无限逼近曲边梯形的面积通过取极限最终来解决这个问题;
(2)如何求圆面积?
我们可以设定情境,利用极限思想方法,通过圆内接正多边形,无限增加内接正多边形的边数,利用内接正多边形的面积无限逼近圆面积的方法来解决的;
物体的瞬时速度、平面曲线的弧长、曲顶柱体的体积等问题都是利用极限思想方法解决的。
教师在教学中恰当选取问题,利用极限思想解决问题,教学效果事半功倍,提高学生用极限思想方法解决相关问题的能力。
结束语
综上所述,极限思想是高等数学教学中的重难点,贯穿整个高数
体系,在教学中教师要有意识的将极限思想渗入,通过恰当的方法让学生理解极限的概念和思想方法,让学生体会极限思想的妙处,体会“以直代曲、化零为整、化圆为方、以不变代变、以有限找无限”等的极限思想,提高学生应用极限思想方法解决问题的能力。
作者:谷亮来源:建筑工程技术与设计2015年10期
第2篇:高等数学中极限思想的应用
本文通过系统阐述极限理论在数学理论发展中的重要作用,说明了在高等教学中加强数学极限思想的必要性.
极限是高等数学中的一个非常重要的概念,极限思想贯穿于高等数学的各个部分.因此,理解极限概念所蕴涵的数学思想方法,对掌握高等数学中的其他概念有很大的帮助.
纵观数学的发展史,当初牛顿、莱布尼兹在创立微积分时取得了极其重要的创造性的成果,但由于缺乏清晰严格的“极限”和“无穷小”的概念,未能把微积分建牢固的基础上.之后数学界展开了一场长达十多年的关于微积分奠基问题的大论战.通过这场论战,大批数学家对微积分基础概念做了深入探讨,促进了微积分理论基础的建设.正
是由于极限理论的完善,微积分才取得最后的胜利.而微积分的主要理论基础是极限论,高等数学中的导数、积分、级数、敛散、甚至数学中最基本的实数概念都要以极限概念为基础来建立.理解了极限的思想方法,掌握了极限的基本运用,以及有关它的一些重要性质,有助于学生理解其他数学概念,把握不同数学概念之间的本质联系.下面我就高等数学中的几个重要概念所蕴涵的极限思想作分析,以供教学参考.
一、导数的概念
导数概念不是数学家凭空想象出来的,而是从解决客观实际问题的过程中概括抽象出来的.要了解导数概念所蕴涵的数学思想方法,我们还是通过导数概念的引入来探讨.
几乎所有高等数学教材关于导数概念的引入都是通过求物体运动的瞬时速度和曲线的切线斜率.两个例子,虽然意义不同,但分析问题、解决问题的方法则是相同的,取得结论的方式也是一致的.它们都是刻画一个变量对另一个变量的变化快慢速度,也就是因变量对自变量的变化速度.舍弃这些例子各自的意义,抽出其共同的数学本质,即得到导数的概念:
称该级数收敛,S是该级数的和.若该级数的部分数列发散,则称
该级数发散,此时该级数没有和.级数收敛的概念真正解决了无限小数是一个数理论问题.随着绝对收敛概念的建立,无限和运算结合律、交换律、分配率的成立范围在理论上才得以明确.同样借助极限,函数项级数一致收敛概念建立后,函数级数每项具有的分析性质,即连续性、可积性、可微性与其和函数间才建立了必然联系,无限和运算分别与极限运算、定积分运算、求导运算交换次序成为可能.
以上仅借助于导数的概念、定积分的概念和级数敛散性定义说明在高等数学中极限思想的应用.事实上,其他类型的极限概念可以通过类似法进行处理.在教学过程中,再辅以恰当的实例,使学生清楚、牢固地掌握极限概念、性质,以及相应的极限思想和方法.
作者:夏立标来源:考试周刊2013年77期。