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多元函数微积分方法在微分方程中的应用举例

多元函数微积分方法在微分方程中的应用举例
多元函数微积分方法在微分方程中的应用举例

函数应用举例教案

【课题】 函数的实际应用举例 【教学目标】 知识目标: (1)理解分段函数的概念; (2)理解分段函数的图像; (3)了解实际问题中的分段函数问题. 能力目标: (1)会求分段函数的定义域和分段函数在点0x 处的函数值0()f x ; (2)掌握分段函数的作图方法; (3)能建立简单实际问题的分段函数的关系式. 【教学重点】 (1)分段函数的概念; (2)分段函数的图像. 【教学难点】 (1)建立实际问题的分段函数关系; (2)分段函数的图像. 【教学设计】 (1)结合学生生活实际,利用生活的实例为载体,创设情境,激发兴趣; (2)提供给学生素材后,给予学生充分的时间和空间,让学生在发现、探究、讨论、交流等活动中形成知识; (3)提供数学交流的环境,培养合作意识. 【教学备品】 教学课件. 【课时安排】 2课时.(90分钟) 【教学过程】 3 m

过 程 行为 行为 意图 间 (1)求函数的定义域; (2)求()()()2,0,1f f f -的值. 巡视 指导 动手 求解 交流 掌握 的情 况 30 *动脑思考 探索新知 分段函数的作图 因为分段函数在自变量的不同取值范围内,有着不同的对应法则,所以作分段函数的图像时,需要在同一个直角坐标系中,要依次作出自变量的各个不同的取值范围内相应的图像,从而得到函数的图像. 说明 讲解 思考 理解 记忆 建立 分段 函数 的数 形结 合 35 *巩固知识 典型例题 例2 作出函数()1, 0, 1, x x y f x x x -

§8-5--微分方程应用举例

§8-5 微分方程应用举例 在前面几节,已经举了一些力学、运动学方面应用微分方程的实例,本节将再集中学习几个在其他方面的应用实例,说明微分方程在许多实际领域中都有着广泛的应用. 应用微分方程解决实际问题通常按下列步骤进行: (1)建立模型:分析实际问题,建立微分方程,确定初始条件; (2)求解方程:求出所列微分方程的通解,并根据初始条件确定出符合实际情况的特解; (3)解释问题:从微分方程的解,解释、分析实际问题,预计变化趋势. 例1 有一个30?30?12(m 3 )的车间,空气中CO 2的容积浓度为0.12%.为降低CO 2的含量,用一台风量为1500(m 3 /min )的进风鼓风机通入CO 2浓度为0.04%的新鲜空气,假定通入的新鲜空气与车间内原有空气能很快混合均匀,用另一台风量为1500(m 3 /min )的排风鼓风机排出,问两台鼓风机同时开动10min 后,车间中CO 2的容积浓度为多少? 解 车间体积为10800m 3 .设鼓风机开动t (min )后,车间空气中CO 2的含量为x =x (t ),那么容积浓度为 10800 x . 记在t 到t +dt 这段时间内,车间CO 2含量的改变量为dx ,则 dx =该时间段内CO 2通入量-该时间段内CO 2排出量 =单位时间进风量?进风CO 2的浓度?时间-单位时间排风量?排风CO 2浓度?时间 =1500?0.04%?dt -1500? 10800 x ?dt , 于是有 dt dx =1500?0.04% -1500?10800x 即 dt dx =36 5 (4.32-x ) 初始条件x (0)=10800?0.12%=12.96. 方程为可分离变量的方程,其通解为 x (t )=4.32+C t e 36 5-. 将初始条件代入上式,得C =8.64.于是在t 时刻车间内空气中CO 2的含量为 x (t )=4.32(1+2t e 36 5-). 所以鼓风机打开10min 后,车间中CO 2浓度为 10800 47 .610800)10(= x =0.06%. 例2 (马尔萨斯人口方程)英国人口学家马尔萨斯在1798年提出了人口指数增长模型:人口的增长率与当时的人口总数成正比.若已知t =t 0时人口总数为x 0,试根据马尔萨斯模型,确定时间t 与人口总数x (t )之间的函数关系.据我国有关人口统计的资料数据,1990年我国人口总数为11.6亿,在以后的8年中,年人口平均增长率为14.8‰,假定年增长率一直

微积分在生活中的应用Word版

微积分在生活中的应用 (何杰东陈新亮连冠才施楠信工一班北二830) 一.摘要 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。航天飞机、宇宙飞船等现代化交通工具都是在微积分的帮助下制造出来的。微积分在人类社会从农业文明跨入工业文明的过程中起到了决定性的作用。 微积分是为了解决变量的瞬时变化率而存在的。从数学的角度讲,是研究变量在函数中的作用。从物理的角度讲,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。 二.关键词:物理,经济,应用。 三.引言:通过研究微积分在物理,经济等方面的具体应用,得到微积分在现实生活中的重要意义,从而能够利用微积分这一数学工具科学地解决问题。获取资料的途径主要是互联网。 四(一)在物理中的应用 例1,研究物体做匀变速直线运动位移问题时; 对于匀速直线运动,位移和速度之间的关系我们都清楚,x=vt,但如果物体的速度大小时刻发生变化,那么物体的位移如何求解呢?此时,微积分就成了我们有利工具。我们可以把物体运动的时间无限细分。在每一份时间内,速度的变化量非常小,可以忽略这种微小变化,认为物体在做匀速直线运动,因此根据已有知识位移可求;接下来把所有时间内的位移相加,即“无限求和”,则总的位移可以知道。现在我们明白,物体在变速直线运动时候的位移等于速度时间图像与时间轴所围图形的面积; 例2,研究匀速圆周向心加速度的方向问题时; 根据牛顿第二定律,我们可以知道匀速圆周运动加速度的方向指向圆心;同时利用极限思想,也可以加速度的方向。当圆周上的两个点无限靠近时,速度变化量也无限的小,因此由VAVB△V围成的等腰三角形的底角接近90,因此速度变化量和速度垂直,而速度又和半径垂直,因此,匀变速圆周运动中,加速度的方向始终指向圆心。 例3.研究变力做功问题时; 对于恒力做功,我们可以利用公式直接求出;但对于变力,我们不能利用公式;这种情况下,我们要借助于微积分,我们可以把位移无限细分,在每一个小位移上,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。 (二)在经济上的应用 1.1 边际分析在经济分析中的的应用 1.1.1 边际需求与边际供给 设需求函数Q=f(p)在点p处可导(其中Q为需求量,P为商品价格),

3.5.2函数的实际应用举例第二课时

.2函数的实际应用举例第二课时 2018、12、5-6(第57-58课时) 【教学内容】实际问题中的分段函数 【教学目标】 知识目标: (1)理解分段函数的概念; (2)理解分段函数的图像; (3)了解实际问题中的分段函数问题. / 能力目标: (1)会求分段函数的定义域和分段函数在点0x 处的函数值0()f x ; (2)掌握分段函数的作图方法; (3)能建立简单实际问题的分段函数的关系式. 【教学重点】 实际问题中的分段函数 【教学难点】 (1)建立实际问题的分段函数关系; , (2)分段函数的图像. 【教学方法】 观察发现;交流讲解 【教学设计】 (1)结合学生生活实际,利用生活的实例为载体,创设情境,激发兴趣; (2)提供给学生素材后,给予学生充分的时间和空间,让学生在发现、探究、讨论、交流等活动中形成知识;

(3)提供数学交流的环境,培养合作意识.【教学备品】教学课件. 【课时安排】1课时 & 【教学过程】 ),0 -∞和[0, 围内作出对应的图像,从而得到函数的图像. 的部分;作出y

说明 (1)因为分段函数是一个函数,应将不同取值范围的图像作在同一个平面直角坐标系中. (2)因为1y x =-是定义在0x <的范围,所以1y x =-的图像不包含()0,1点. 说明 " 强调 理解 : 分类 * 图像 特殊 点的 处理 *运用知识 强化练习 教材练习 1.设函数()2 21,20, 1, 0 3. x x f x x x +-

多元函数微分学知识点梳理

第九章 多元函数微分学 内容复习 一、基本概念 1、知道:多元函数的一些基本概念(n 维空间,n 元函数,二重极限,连续等);理解:偏导数;全微分. 2、重要定理 (1)二元函数中,可导、连续、可微三者的关系 偏导数连续?可微???函数偏导数存在 ?连续 (2)(二元函数)极值的必要、充分条件 二、基本计算 (一) 偏导数的计算 1、 偏导数值的计算(计算),(00y x f x ') (1)先代后求法 ),(00y x f x '=0),(0x x y x f dx d = (2)先求后代法(),(00y x f x '=00),(y y x x x y x f ==') (3)定义法(),(00y x f x '=x y x f y x x f x ?-?+→?),(),(lim 00000)(分段函数在分段点处的偏导数) 2、偏导函数的计算(计算(,)x f x y ') (1) 简单的多元初等函数——将其他自变量固定,转化为一元函数求导 (2) 复杂的多元初等函数——多元复合函数求导的链式法则(画树形图,写求导公式) (3) 隐函数求导 求方程0),,(=z y x F 确定的隐函数),(y x f z =的一阶导数,z z x y ???? ,,,(),,y x z z F F z z x y z x F y F x y x y z ''???=-=-?''????? 公式法:(地位平等)直接法:方程两边同时对或求导(地位不平等) 注:若求隐函数的二阶导数,在一阶导数的基础上,用直接法求。 3、高阶导数的计算 注意记号表示,以及求导顺序 (二) 全微分的计算 1、 叠加原理

《高等数学》知识在物理学中的应用举例

《高等数学》知识在物理学中的应用举例 一 导数与微分的应用 分析 利用导数与微分的概念与运算,可解决求变化率的问题。求物体的运动速度、加速度的问题是典型的求变化率问题。在求解这类问题时,应结合问题的物理意义,明确是在对哪个变量求变化率。在此基础上,灵活运用各类导数和微分公式解决具体问题。 例 1 如图,曲柄,r OA =以均匀角速度ω饶定点O 转动.此曲柄借连杆AB 使滑块B 沿直线Ox 运动.求连杆上C 点的轨道方程及速度.设,a CB AC == ,?=∠AOB .ψ=∠ABO y 解 1) 如图,点C 的坐标为: ψ?cos cos a r x +=, (1) .sin ψa y = (2) 由三角形的正弦定理,有 ,sin 2sin ? ψa r = o x 故得 .2sin 2sin r y r a == ψ? (3) 由(1)得 r y a x r a x 2 2cos cos --= -=ψ? (4) 由,1cos sin )4()3(2222=+=+??得 ,12422 222222=---++r y a x y a x r y 化简整理,得C 点的轨道方程为: .)3()(422222222r a y x y a x -++=- 2) 要求C 点的速度,首先对(1),(2)分别求导,得 ,sin cos 2cos sin ψψ?ω?ωr r x --=' ,2 cos ? ωr y =' 其中.?ω'=

又因为,sin 2sin ψ?a r = 对该式两边分别求导,得 .cos 2cos ψ ? ωψa r = ' 所以C 点的速度 2 2 y x V '+'=4 cos )sin cos 2cos sin (2222 ?ωψψ?ω?ωr r r + --= .)sin(cos sin 4cos cos 22ψ?ψ??ψ ω ++= r 例2 若一矿山升降机作加速度运动时,其加速度为),2sin 1(T t c a π-=式中c 及 T 为常数,已知升降机的初速度为零,试求运动开始t 秒后升降机的速度及其所走过的路程. 解: 由题设及加速度的微分形式dt dv a = ,有 ,)2sin 1(dt T t c dv π-= 对等式两边同时积分 ? ?-=v t dt T t c dv 0 ,)2sin 1(π 得: ,2cos 2D T t T c ct v ++=ππ 其中D 为常数. 由初始条件:,0,0==t v 得,2c T D π - =于是 )].12(cos 2[-+ =T t T t c v ππ 又因为,dt ds v = 得 ,)]12(cos 2[dt T t T t c ds -+ =ππ 对等式两边同时积分,可得: )].2sin 2(221[2t T t T T t c s -+=πππ

微积分在现实中的应用

微积分的应用 微积分是研究函数的微分、积分以及有关概念和应用的数学分支。微积分是建立在实数、函数和极限的基础上的。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。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。微积分最重要的思想就是用"微元"与"无限逼近",好像一个事物始终在变化你不好研究,但通过微元分割成一小块一小块,那就可以认为是常量处理,最终加起来就行。微积分是与实际应用联系着发展起来的,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中,有越来越广泛的应用。特别是计算机的发明更有助于这些应用的不断发展。客观世界的一切事物,小至粒子,大至宇宙,始终都在运动和变化着。因此在数学中引入了变量的概念后,就有可能把运动现象用数学来加以描述了。 微积分建立之初的应用:第一类是研究运动的时候直接出现的,也就是求即时速度的问题。第二类问题是求曲线的切线的问题。第三类问题是求函数的最大值和最小值问题。第四类问题是求曲线长、曲线围成的面积、曲面围成的体积、物体的重心、一个体积相当大的物体作用于另一物体上的引力。 微积分学极大的推动了数学的发展,同时也极大的推动了天文学、力学、物理学、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各个分支中的发展。并在这些学科中有越来越广泛

的应用,特别是计算机的出现更有助于这些应用的不断发展。 微积分作为一种实用性很强的数学方法和根据,在数学发展中的地位是十分重要的。例如,微分可以解决近似计算问题。比如:求sin29°的近似值,求不规则图形面积或几何体体积的近似值等。通过微积分求极限、利用微分中值定理,能够及时的放缩多项式,有利于不等式的化简和证明。极限求和、导数求和、积分求和也都是解决求数列前n项和的好方法。其次,数理化不分家。而且微积分在不等式中也有很大的运用,我们可以运用微积分中值定理,泰勒公式,函数的单调性,极值,最值,凸函数法等来证明不等式。在物理问题上,通过解微分方程研究物体运动问题、气体问题、电路问题也是非常普遍的。已知位移——时间函数计算速度,已知速度——时间函数计算加速度(即生活中交通管理方面的应用);运动学中的曲线轨迹求解(即生活中在篮球投篮训练中的应用);求不规则物体的重心;力学工程中计算变力和非恒力做功等等。在化学领域,用气相色谱仪和液相色谱仪做样品化学成分分析时,我们得到的并不是直观的数字结果,而是一张色谱图。色谱图是由一个一个的峰组成的,而我们进行定量计算的根据,就是这些峰的面积。而求这些峰的面积,就需要用到积分。现在的仪器里都集成了自动积分仪,只要选定某一个峰,它就能把积分计算出来。最终得到的成分含量就是基于积分原理计算出来的 微积分的应用不仅仅遍及各个学科,也渗透到了社会的各个行业,甚至深入人们日常生活和工作。利用微积分进行边际分析(经济函数的

中职数学基础模块上册函数的实际应用举例word教案1.doc

百度文库- 让每个人平等地提升自我 【课题】函数的实际应用举例 【教学目标】 知识目标: (1)理解分段函数的概念; (2)理解分段函数的图像; (3)了解实际问题中的分段函数问 题.能力目标: (1)会求分段函数的定义域和分段函数在点x0处的函数值 f ( x0 ) ; (2)掌握分段函数的作图方法; (3)能建立简单实际问题的分段函数的关系式. 【教学重点】 (1)分段函数的概念; (2)分段函数的图像. 【教学难点】 (1)建立实际问题的分段函数关系; (2)分段函数的图像. 【教学设计】 (1)结合学生生活实际,利用生活的实例为载体,创设情境,激发兴趣; (2)提供给学生素材后,给予学生充分的时间和空间,让学生在发现、探究、讨 论、交流等活动中形成知识; (3)提供数学交流的环境,培养合作意识. 【教学备品】 教学课件. 【课时安排】 2课时. (90 分钟) 【教学过程】 (第一课时) 创设情景兴趣导入 问题 我国是一个缺水的国家,很多城市的生活用水远远低于世界的平均水平.为了加强公民的节水意识,某城市制定每户月用水收费(含用水费和污水处理费)标准:

用水量 不超过 10 m3 超过 10 m3 部分部分 收费(元/m3) 污水处理费(元/m3 ) 那么,每户每月用水量x (m3)与应交水费y (元)之间的关系是否可以用函数解析 式表示出来? 分析 由表中看出,在用水量不超过10(m3)的部分和用水量超过10(m3)的部分的计费标准是不相同的.因此,需要分别在两个范围内来进行研究. 动脑思考探索新知 任务一:阅读课本找到以下概念 在自变量的不同取值范围内,有不同的对应法则,需要用不同的解析式来表示的函数叫做分段表示的函数,简称分段函数. 任务二:小组讨论分段函数的定义域 分段函数的定义域是自变量的各个不同取值范围的并集. 如前面水费问题中函数的定义域为0,1010,0,. 任务三:分段函数的函数值 求分段函数的函数值 f x0时,应该首先判断x0所属的取值范围,然后再把x0代入到相应的解析式中进行计算. 如前面水费问题中求某户月用水8(m3)应交的水费 f 8 时,因为0810 ,所以 f 8 1.6 812.8 (元). 学生总结,教师点评 分段函数在整个定义域上仍然是一个函数,而不是几个函数,只不过这个函数在定义域的不同 范围内有不同的对应法则,需要用相应的解析式来表示. 巩固知识典型例题 (学生自主练习,学生代表讲解) 例 1 设函数 y 2 x 1, x 0, f x 2 , x 0. x (1)求函数的定义域; (2)求 f 2 , f 0 , f 1 的值.

常微分方程的实际应用

常微分方程的实际应用 于萍 摘要:常微分方程在当代数学中是极为重要的一个分支,它的实用价值很高,应用也很广泛,本文主要介绍常微分方程在几何、机械运动、电磁振荡方面的应用,并举例说明,体会常微分方程对解决实际问题的作用,在解决实际问题过程中通常是建立起实际问题的数学模型,也就是建立反映这个实际问题的微分方程,求解这个微分方程,用所得的数学结果解释实际问题,从而预测到某些物理过程的特定性质,以便达到能动地改造世界,解决实际问题的目的。 关键字:常微分方程,几何,机械运动,电磁振荡,应用

Abstract: Nomal differential equation is an important part of math at it has a high practical value. This thesis shows the use in geometry, mechaics and electrothermal and makes some examples. Also, it summarizes the normal move of dealing with practical problems by the normal differential equation. Normal, we set up the maths matic model of the problem, solute the normal differentical equation make the use of the result to explain practical problems and make a forecast of some special character of physical process. Key: Normal differetial equation geometry mechanics electrothermal use

多元函数微积分复习试题

多元函数微积分复习题 一、单项选择题 1.函数()y x f ,在点()00,y x 处连续是函数在该点可微分的 ( B ) (A) 充分而不必要条件; (B) 必要而不充分条件; (C) 必要而且充分条件; (D) 既不必要也不充分条件. 2.设函数()y x f ,在点()00,y x 处连续是函数在该点可偏导的 ( D ) (A) 充分而不必要条件; (B) 必要而不充分条件; (C) 必要而且充分条件; (D) 既不必要也不充分条件. … 3.函数()y x f ,在点()00,y x 处偏导数存在是函数在该点可微分的 ( B ). (A) 充分而不必要条件; (B) 必要而不充分条件; (C) 必要而且充分条件; (D) 既不必要也不充分条件. 4.对于二元函数(,)z f x y =, 下列结论正确的是 ( C ). A. 若0 lim x x y y A →→=, 则必有0lim (,)x x f x y A →=且有0 lim (,)y y f x y A →=; B. 若在00(,)x y 处 z x ??和z y ??都存在, 则在点00(,)x y 处(,)z f x y =可微; C. 若在00(,)x y 处 z x ??和z y ??存在且连续, 则在点00(,)x y 处(,)z f x y =可微; D. 若22z x ??和22z y ??都存在, 则. 22z x ??=22 z y ??. ] 5.二元函数(,)z f x y =在点00(,)x y 处满足关系( C ). A. 可微(指全微分存在)?可导(指偏导数存在)?连续; B. 可微?可导?连续; C. 可微?可导, 或可微?连续, 但可导不一定连续; D. 可导?连续, 但可导不一定可微. 6.向量()()3,1,2,1,2,1a b =--=-,则a b = ( A ) (A) 3 (B) 3- (C) 2- (D) 2

微积分在实际中的应用

微积分在实际中的应用 一、微积分的发明历程 如果将整个数学比作一棵大树,那么初等数学是树的根,名目繁多的数学分支是树枝,而树干的主要部分就是微积分。微积分堪称是人类智慧最伟大的成就之一。微积分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,“无限求合”就是积分。微分学包括求导的运算,是一套关于变化的理论。它使得函数、速度、加速度和曲线的斜率等均可以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。微积分的产生一般分为三个阶段:极限概念、求面积的无限小方法、积分与微分的互逆关系。前两阶段的工作,欧洲及中国的大批数学家都做出了各自的贡献。 从17世纪开始,随着社会的进步和生产力的发展,以及如航海、天文、矿山建设等许多课题要解决,数学也开始研究变化着的量,数学进入了“变量数学”时代,即微积分不断完善成为一门学科。整个17世纪有数十位科学家为微积分的创立做了开创性的研究,但使微积分成为数学的一个重要分枝还是牛顿和莱布尼茨。 二、微积分的思想 从微积分成为一门学科来说,是在17世纪,但是,微分和积分的思想早在古代就已经产生了。公元前3世纪,古希腊的数学家、力学家阿基米德(公元前287~前212)的著作《圆的测量》和《论球与圆柱》中就已含有微积分的萌芽,他在研究解决抛物线下的弓形面积、球和球冠面积、螺线下的面积和旋转双曲线的体积的问题中就隐含着近代积分的思想。作为微积分的基础极限理论来说,早在我国的古代就有非常详尽的论述, 与此同时,战国时期庄子在《庄子·天下篇》中说“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,体现了无限可分性及极限思想。公元3世纪,刘徽在《九章算术》中

函数的实际应用举例

【课题】 3.3函数的实际应用举例 【教学目标】 知识目标: (1)理解分段函数的概念; (2)理解分段函数的图像; (3)了解实际问题中的分段函数问题. 能力目标: (1)会求分段函数的定义域和分段函数在点0x 处的函数值0()f x ; (2)掌握分段函数的作图方法; (3)能建立简单实际问题的分段函数的关系式. 【教学重点】 (1)分段函数的概念; (2)分段函数的图像. 【教学难点】 (1)建立实际问题的分段函数关系; (2)分段函数的图像. 【教学设计】 (1)结合学生生活实际,利用生活的实例为载体,创设情境,激发兴趣; (2)提供给学生素材后,给予学生充分的时间和空间,让学生在发现、探究、讨论、交流等活动中形成知识; (3)提供数学交流的环境,培养合作意识. 【教学备品】 教学课件. 【课时安排】 2课时.(90分钟) 【教学过程】

) + 0.3x 这个函数与前面所见到的函数不同,在自变量的不同取值

时,应该首先判断 代入到相应的解析式中进行计算. )2 == 224

),0 -∞和[0,作出对应的图像,从而得到函数的图像. 的部分;作出y

过 程 行为 行为 意图 间 说明 (1)因为分段函数是一个函数,应将不同取值围的图像作在同一个平面直角坐标系中. (2)因为1y x =-是定义在0x <的围,所以1y x =-的图像不包含()0,1点. 说明 强调 领会 理解 分类 图像 特殊 点的 处理 45 *运用知识 强化练习 教材练习3.3 1.设函数()2 21,20, 1, 0 3. x x f x x x +- 说明 分析 讲解 强调 了解 领会 主动 求解 注意 分析 实际 问题 中数 据的 含义 不断 提示 学生

考研数学三-多元函数微积分学(一).doc

考研数学三-多元函数微积分学(一) (总分:100.00,做题时间:90分钟) 一、Section Ⅰ Use of Eng(总题数:1,分数:10.00) The mass media is a big part of our culture, yet it can also be a helper, adviser and teacher to our young generation. The mass media affects the lives of our young by acting as a (an) (1) for a number of institutions and social contacts. In this way, it (2) a variety of functions in human life. The time spent in front of the television screen is usually at the (3) of leisure: there is less time for games, amusement and rest. (4) by what is happening on the screen, children not only imitate what they see but directly (5) themselves with different characters. Americans have been concerned about the (6) of violence in the media and its (7) harm to children and adolescents for at least forty years. During this period, new media (8) , such as video games, cable television, music videos, and the Internet. As they continue to gain popularity, these media, (9) television, (10) public concern and research attention. Another large societal concern on our young generation (11) by the media, is body image. (12) forces can influence body image positively or negatively. (13) one, societaland cultural norms and mass media marketing (14) our concepts of beauty. In the mass media, the images of (15) beauty fill magazines and newspapers, (16) from our televisions and entertain us (17) the movies. Even in advertising, the mass media (18) on accepted cultural values of thinness and fitness for commercial gain. Young adults are presented with a (19) defined standard of attractiveness, a(n) (20) that carries unrealistic physical expectations. (分数:10.00) (1).[A] alternative [B] preference [C] substitute [D] representative(分数:0.50) A. B. C. D. (2).[A] accomplishes [B] fulfills [C] provides [D] suffices(分数:0.50) A. B. C. D. (3).[A] risk [B] mercy [C] height [D] expense(分数:0.50) A. B. C. D. (4).[A] Absorbed [B] Attracted [C] Aroused [D] Addicted(分数:0.50) A. B. C. D. (5).[A] identify [B] recognize [C] unify [D] equate(分数:0.50) A. B. C.

微积分在生活的应用

微积分在生活中的应用 摘要:微积分作为一种重要的数学工具,在解决实际问题时并不是一开始就得心应手的,在开始应用微积分解决间题时,常常会感到困惑,主要表现在:积分元的选取,积分限的确定及模型的建立等等.比如,利用微积分来确定一些简单的学习方法、投资决策、对实际问题进行数学建模等,这些问题都可以通过微积分的知识和方法来进行分析,并找出其中的规律,从而做出决策.本文将结合它在几何、物理与经济等方面的应用,利用理论知识付诸于实践中,有利于于人们更好的学习了解微积分的应用. 关键词:微积分物理经济应用 摘要字数偏多,再去掉两三行。摘要是反映你文章中的内容,前面两句介绍微积分,后面直接说文章通过哪些内容反映你的主题

引言 通过微积分可以描述运动的事物,描述一种变化的过程,可以说,微积分的创立极大地推动了生活的进步.由于微积分是研究变化规律的方法,因此只要与变化、运动有关的研究都要与微积分发生联系,都需要运用微积分的基本原理和方法. 随着现代科学的发展和各学科之间的相互交融,微积分仍会进一步丰富和发展人们的生活,进一步将微积分的理论应用于实践,从而为人类社会的进步作出更大的贡献.无论是在生活中还是学习中,微积分都能实现其最大化、最优化的作用.在学习数学中,利用微积分能很好的计算平面上那些不规则图形的面积、曲线的弧长、三维空间中旋转曲面的表面积、旋转体的体积及在我们生活中“切菜”的物体的体积等;在物理上,利用微积分可以研究物体做匀速直线运动的位移问题、研究匀速圆周向心加速度的方向问题及研究物体的变力做功等;在经济中,利用微积分能分析边际分析在经济中的应用、弹性在经济中的应用及学会用微积分解决实际中的最优问题与投资决策等.可见,微积分存在于生活中的方方面面,是解决实际问题最方便的工具. 如果没有微积分的出现,生活中遇到的问题就不能转化为数学语言来进行研究,生活中存在的大量的实际问题就不能够解决,因此,要想解决这些问题我们就必须学好微积分的有关知识,好好利用微积分这个工具. 本文将通过具体的实例分析微积分在数学、物理及经济中的具体的应用,进一步加强人们对于微积分的理解及其在实际的广泛的应用. 引言部分写的还可以,暂时不用动,最后在修改细节。 第一章微积分的概述 1.1 微积分的发展史 微元法微积分的概念可以追溯到古代,到了十七世纪后半叶,牛顿和莱布尼茨

【典型例题】 第三章 一阶微分方程的解的存在定理

第三章 一阶微分方程的解的存在定理 例3-1 求方程 22y x dx dy += 满足初始条件0)0(=y 的解的逐次逼近)(),(),(321x y x y x y ,并求出h 的最大值,其中h 的意义同解的存在唯一性定理中的h 。 解 函数2 2 ),(y x y x f +=在整个平面上有意义,则在以原点为中心的任一闭矩形区域 b y a x D ≤≤,:上均满足解的存在唯一性定理的条件,初值问题?????=+=0 )0(22y y x dx dy 的解在],[h h -上存在唯一,其中)(max ),, min(22),(y x M M b a h D y x +==∈。 因为逐次逼近函数序列为 ?-+=x x n n dx x y x f y x y 0 ))(,()(10, 此时,2 200),(,0,0y x y x f y x +===,所以 0)(0=x y , ?=+=x x dx x y x x y 03 2 02 13 )]([)(, | 63 3)]([)(7 032 12 2x x dx x y x x y x +=+=?, ?? +++=+=x x dx x x x x dx x y x x y 0 14 1062 2 223)3969 18929()]([)( 59535 20792633151173x x x x +++=。 现在求h 的最大值。 因为 ),, min(2 2b a b a h += 对任给的正数b a ,,ab b a 22 2 ≥+,上式中,当 b a = 时, 2 2b a b +取得最大值

a ab b 21 2= 。 此时,)21,min()2, min(a a ab b a h ==,当且仅当a a 21 = ,即22==b a 时,h 取得最大值为 2 2 。 评注:本题主要考查对初值问题的解的存在唯一定理及其证明过程的基本思想(逐次逼近方法)的理解。特别地,对其中的b y a x D y x f M M b a h D y x ≤≤==∈,:),,(max ),, min(),(等常数意义的理解和对逐次逼近函数列? -+=x x n n dx x y x f y x y 0 ))(,()(10的构造过程的理 解。 例3-2 证明下列初值问题的解在指定区间上存在且唯一。 1) 2 1 0,0)0(cos 2 2≤ ≤=+='x y x y y ,。 2) 32 2 )2 1 (0,0)0(≤≤=+='x y y x y , 。 | 证 1) 以原点为中心作闭矩形区域1,2 1 :≤≤ y x D 。 易验证2 2 cos ),(x y y x f +=在区域D 上满足解的存在唯一性定理的条件,求得 2cos m ax 22),(=+=∈x y M D y x ,则2 1 )21,21min(==h 。 因此初值问题 ?? ?=+='0 )0(cos 2 2y x y y 的解在]21,21[- 上存在唯一,从而在区间]2 1 ,0[上方程 cos 22, x y y +='满足条件0)0( =y 的解存在唯一。 2) 以原点为中心作闭矩形区域b y a x D ≤≤,:。 易验证x y y x f +=2 ),(在D 上满足解的存在唯一性定理的条件,并求得 22),(m ax b a x y M D y x +=+=∈,

数学建模——微分方程的应用

第八节 数学建模——微分方程的应用举例 微分方程在物理学、力学、经济学和管理科学等实际问题中具有广泛的应用,本节我们将集中讨论微分方程的实际应用,尤其是微分方程经济学中的应用. 读者可从中感受到应用数学建模的理论和方法解决实际问题的魅力. 分布图示 ★衰变问题 ★逻辑斯谛方程 ★价格调整问题 ★人才分配问题 内容要点: 一、衰变问题 镭、铀等放射性元素因不断放射出各种射线而逐渐减少其质量, 这种现象称为放射性物质的衰变. 根据实验得知, 衰变速度与现存物质的质量成正比, 求放射性元素在时刻t 的质量. 用x 表示该放射性物质在时刻t 的质量, 则 dt dx 表示x 在时刻t 的衰变速度, 于是“衰变速度与现存的质量成正比”可表示为 .kx dt dx -= (8.1) 这是一个以x 为未知函数的一阶方程, 它就是放射性元素衰变的数学模型, 其中0>k 是比例常数, 称为衰变常数, 因元素的不同而异. 方程右端的负号表示当时间t 增加时, 质量x 减少. 解方程(8.1)得通解.kt Ce x -=若已知当0t t =时, ,0x x =代入通解kt Ce x -=中可得,00kt e x C -= 则可得到方程(8.1)特解 ,)(00t t k e x x --= 它反映了某种放射性元素衰变的规律. 注: 物理学中, 我们称放射性物质从最初的质量到衰变为该质量自身的一半所花费的时间为半衰期, 不同物质的半衰期差别极大. 如铀的普通同位素( U 238)的半衰期约为50亿年;通常的镭( Ra 226)的半衰期是上述放射性物质的特征, 然而半衰期却不依赖于该物质的初始量, 一克Ra 226 衰变成半克所需要的时间与一吨Ra 226衰变成半吨所需要的时间同样都是1600年, 正是这种事实才构成了确定考古发现日期时使用的著名的碳-14测验的基础.

3.3 函数的实际应用举例

【课题】3.3 函数的实际应用举例 【学习目标】理解分段函数的概念,了解实际问题中的分段函数的问题。 【学习重点】对分段函数的认识和理解,根据实际问题列出函数关系式。 【学习难点】把实际问题转化为数学问题,建立实际问题的分段函数关系。【学习过程】 一、前置练习,自主学习 1、请每位学生和家长了解下自家每月用水情况,有能力的学生可以进一步了解下,费用是怎么计算的? 2、我国是一个缺水的国家,很多城市的生活用水远远低于世界的平均水平.为了加强公民的节水意识,某城市制定每户月用水收费(含用水费和污水处理费)标准: 那么,每户每月用水量x(m)与应交水费y(元)之间的关系是否可以用函数解析式表示出来? 解:分别研究在两个范围内的对应法则,列出下表: 二、新课知识: 1、分段函数:在自变量的不同取值范围内,有不同的对应法则,需要用不同的解析式来表示的函数叫做分段表示的函数,简称分段函数. 2、定义域:分段函数的定义域是自变量的各个不同取值范围的并集. 3、函数值:求分段函数的函数值()0 f x时,应该首先判断0x所属的取值范围,然后再把 x代入到相应的解析式中进行计算. 注意:分段函数在整个定义域上仍然是一个函数,而不是几个函数,只不过这个函数在定义域的不同范围内有不同的对应法则,需要用相应的解析式来表示.

三、讲解例题: 例1:设函数()221, 0,,0.x x y f x x x -??==?>??… (1)求函数的定义域; (2)求()()()2,0,1f f f -的值. 例2:作出函数()1,0,1,0x x y f x x x -

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