定積分——微積分中最龐大的模型

2020-12-24 虹野看教育

定積分——微積分中最龐大的模型

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定積分的定義在學習的過程中常常被老師和學生們有意無意地忽視,無他,太難爾。這種忽視對於平日說「微積分無用論」的人來講,恰恰證明了「無用」的原因,有用的往往被「忽視」了。幾乎沒有哪個定義如定積分一般給出一個完美的數學模型,從最簡單的問題入手橫跨兩千多年才完成曲線圍成的圖形面積的求法,這個完美的建模的過程對於人的思維發展和數學的應用來說其價值都是難以衡量的。可惜,絕大多數人深入寶山空手而歸,僅僅關注使用微積分基本定理去計算定積分,錯失自我提升的一個機會。

定積分的概念算是一個關於具有可加性的量的和的計算模型,對於「面積」、「體積」、「長度」、「路程」、「功」等量來說,意義非常重大。如果不理解定積分概念的「建模過程」,很多「量」的計算就難以得心應手,為定積分的應用的學習帶來很大麻煩。

我們通過求「曲線圍成的圖形」的面積來透視定積分概念的建模過程,或者思維過程。

相關焦點

  • 微積分原理之辨析
    由於微積分方法的實用性和正確性,學界普遍認為微積分體系已經無懈可擊,人們能做的只能是繼續完善和發展。我國數學家丁小平以大無畏的批判精神和驚人的毅力致力於微積分原理的研究,指出了現行微積分原理存在的邏輯錯誤並構建了新的數—形模型,為數學的發展做出了貢獻。
  • 微積分是數學的基礎,極限是微積分的核心,如何掌握「極限」?
    無論是非數學專業理工科的高等數學,還是數學專業的數學分析,微積分都是其最基礎、最重要的內容。在微積分的基礎上,繼續發展出:常微分方程論、偏微分方程論、微分幾何、實變函數論、複變函數論、解析數論等分支學科。微積分的地位,由此可見一斑,想躲是躲不過去的。
  • 微積分基本定理的含義
    微積分基本定理的可表示為函數的定積分的值等於原函數在積分區間端點處的函數值之差。直接看到公式,可能不能很直觀地理解其含義。假如我們把x當作時間、f(x)當成隨著時間變化的速度,函數f(x)的定積分就是曲邊梯形的面積,代表整個區間內的位移,也就是位移函數F(x)在兩個時間點的函數值之差。
  • 件件好事有積分!瀏陽鎮頭這個微積分超市讓她們大愛
    日前,在瀏陽市鎮頭鎮開設的微積分超市裡,雙橋村微網格長羅軍山拿著兌換來的禮品高興地說。與此同時,來自各村的十佳微網格長都聚集在超市裡,正拿著積分卡,在擺滿商品的貨架前挑選著自己需要的物品。走進微積分超市,便會發現這裡跟普通的超市沒有多大差別,雨傘、茶杯、面、米……這些生活用品這裡都有。
  • 微積分原理,即求面積和求斜率是互逆運算
    微積分原理微積分原理,一言以蔽之,即,微分和積分是互逆的運算。在同濟版的高數教材中,有微積分基本定理,即∫f( x) dx= F(b)—F(a) (1)它是什麼意思呢?就是一個函數求定積分,等於積分函數之差。再看一個微分公式,即dF( x)/ dx= f(x) (2)它的意思是積分函數的微分等於原函數。比較這兩個公式,就可以看出,是有聯繫的。
  • 在大學裡學的那個微積分,其實一百多年前就被淘汰了
    「在一切理論成就中,未必再有什麼像17世紀下半葉微積分的發現那樣被看作人類精神的最高勝利了,如果在某個地方我們看到人類精神的純粹的和唯一的功績,那正是在這裡。」從此,大到宇宙天體的運行規律,小到原子分子的結構組成,乃至人類社會的組織行為和個人的消費選擇,全部被納入到微積分這個框架之下。之前隱藏在大自然中的奧秘一個一個的被揭露出來,人類僅僅憑藉自己的理性便掌握了上帝創造出來的這個世界的內在規律。因此這套理論的創始人牛頓便被人們譽為「最接近上帝的人」。
  • 分析學的5大「步」:微積分到函數論、泛函分析、微分方程
    微積分微積分是研究函數的微分、積分性質及其應用的數學分支學科,並成為數學其他分支的基礎,也是其他自然科學和工程技術的必備工具。現在微積分學教程,通常的目錄次序是極限、微分、積分,正好與歷史順序相反。微積分最初關注的問題是計算面積、體積和弧長:公元前3世紀,阿基米得「窮竭法」最接近於積分法,用於計算圓周率及面積、周長;1609年,克卜勒藉助某種積分方法,計算了行星運動第二定律中包含的面積,和酒桶的體積;1635
  • 數學天才——理察·費曼的積分技巧,高等數學還可以這麼簡單
    讓我們從計算以下積分的問題開始:費曼引用的那本書是由麻省理工學院的數學家弗雷德裡克·伍茲在1926年出版的《高等微積分》,這個積分來自於那本書。你可以試試你在微積分中學到的常用技巧。三角替換,變量替換,分部積分,用級數替換被積函數,這些都不行。
  • 激發活力 前進社區創新報到黨員「微積分」管理
    趙楊華(左二)送來洗手液中國利川網訊(全媒記者 向俊錦)「就算沒有積分,我也會來捐贈!」8月6日下午,前進社區報到黨員、利川建行職工趙楊華對記者說。當天,他自發為社區贈送了4箱洗手液,獲得積分15分,。
  • 微積分到底是牛頓發明還是萊布尼茨發明
    微積分的發明,絕對是人類歷史上最重要的發明之一。著名數學家、計算機學家馮諾依曼就曾評價:「…微積分是現代數學的第一個成就,而且怎樣評價它的重要性都不為過…微積分比其他任何事物都更清楚地表明了現代數學的發端」。
  • 微積分的發明權之爭,你認為牛頓和萊布尼茨誰贏了?
    因為萊布尼茨的微積分是後世流傳的主流,18世紀數學在分析上的進步主要是歐洲大陸在萊布尼茨微積分方法的基礎上取得的。牛頓和萊布尼茨萊布尼茨在求知方面和牛頓有很大的區別,牛頓的主要興趣在於用數學方法解決自然科學問題,而萊布尼茨像笛卡爾一樣,希望在哲學上有重大創新和建樹,他認為數學可以為他開路。
  • 數學家的相親模型,你或許可以用到,相親不夠有效的原因在此
    既然是「最佳」,那應該用得上微積分中的最優化、求極值的技巧吧。果然如此!我們首先看看,傻博士是如何建造這個問題的數學模型的。這看起來是個概率的問題。這些號碼隨機地分布在傻博士安排的另一個面試序列(1,2,3,…,r,…,i,…,n)中,見圖3-5-1。傻博士的目的就是要尋找一種策略,使得這「一錘定音」定在「#1」的概率最高。設想一下,傻博士可以有好多種方法做這件事。比如說,他可以想得簡單一點,預先隨意認定一個數字r(比如將r固定為等於20),當他面試到第r個人的時候,就定下來算了。
  • 數學之史:微積分的發明——變量數學的巨人之爭
    電影中納什用責備的眼神看著阿麗莎,而阿麗莎卻對窗外的工人說道:「打擾一下,我們有點小小的問題,關上窗戶,這裡會很熱;開著,卻又太吵。我想能不能請你們先修別的地方,大約45分鐘就好了。」正在幹活的工人愉快地答應了。看罷,納什教授一邊微笑,一邊評論她的做法似地對同學們說:「你們會發現在多變量的微積分中,往往一個難題會有多種解答。」
  • 湘潭縣茶恩寺鎮:「微積分」治理助推「三無」鄉村創建
    表彰會現場成立志願服務隊「李姐,你有多少積分?這季度我能兌一袋3公斤的洗衣粉!」「我也能兌一提紙巾。」「秋珍嫂子家能獲十佳優秀家庭呢!」柏塘村部,一大群村民在等候積分兌換,言語間透露出些許喜悅與自豪。原來,茶恩寺鎮柏棠村推行「微積分」管理以來,每個季度末都有一次積分兌換,村民們只要參與村級發布的「平安創建,矛盾化解,鄉風文明,美麗鄉村,誠信友善」等方面的志願服務,都可獲得相應的積分;積分自動累積,按數額分檔可兌換一定的物質獎勵;積分還可作為村級設置的優秀家庭、社會名譽獎項的評價依據。
  • 不用微積分算個球?祖𣈶原理PK卡瓦列裡原理,原理在左方法在右
    卡瓦列裡原理不難用現代的微積分理論給出嚴格證明,但是作為一名中學生,還沒有學習微積分時,如果作為直觀上的顯然結果,而承認這兩個原理,就能解決許多求面積和求體積的問題.只用初等數學方法,而不需用更先進的微積分方法。
  • 反常積分的審斂法和τ函數
    大家好,我是專升本數學學霸,今天討論的內容是反常積分的審斂法和τ函數以及定積分的應用,那你知道反常積分的審斂法和τ函數以及定積分的應用呢?我們接下來探討一下。一、無窮限反常積分的審斂法定理1設函數f(x)在區間[a,+∞)上連續,且f(x)≥0,。若函數
  • 最近玩了一款微積分的遊戲,我覺得開發者和我都是智障
    真是商女不知亡球恨,隔江猶做微積分。我查了一下發現,這款遊戲原名叫《Variant:Limits》,由Triseum公司開發,旨在將遊戲與數學結合,幫學生探索微積分的奇妙世界。Variant這個詞的本意是不同的、變體,在概率論裡是隨機變量的意思。
  • 微積分的思維,是對傳統方法的降維打擊,大道至簡其實不難!
    在工程設計中,普遍地會用到微積分來分析曲面實體的體量大小或內力分布。所以學設計的,總要掌握一些微積分的知識才好。在學習微積分之初,老師經常會引用恩格斯在《自然辯證法》中對微積分的一句評價:只有微積分才能使自然科學有可能用數學來不僅僅表明狀態,並且也表明過程:運動。
  • 高數微積分|課件|3.9 導數與微分在經濟學中的應用
    高數思維 導讀:同學們好,本期主要內容是高數微積分課件,就是說高等數學和微積分均可使用。滿滿的乾貨! 歡迎收藏,歡迎轉載!
  • 積分「羊毛」趕快薅,不要像我一樣錯過26個月免費視頻會員
    一般此類積分都以自然年為周期,所以,趁著「羊毛」還在,趕緊薅。01運營商:除了兌話費還有隱藏福利廢話不多說,直接上兌換攻略。以上海電信為例,用戶可以關注中國電信上海客服微信公眾號,進入菜單欄「我的服務」-「積分」-「微積分商城」,便能進入積分兌換窗口,在右上角你可以看到當前累計積分。