1. 微積分在生活中的應用(論文)
微積分是研究函數的微分、積分以及有關概念和應用的數學分支。微積分是建立在實數、函數和極限的基礎上的。
極限和微積分的概念可以追溯到古代。到了十七世紀後半葉,牛頓和萊布尼茨完成了許多數學家都參加過准備的工作,分別獨立地建立了微積分學。他們建立微積分的出發點是直觀的無窮小量,理論基礎是不牢固的。直到十九世紀,柯西和維爾斯特拉斯建立了極限理論,康托爾等建立了嚴格的實數理論,這門學科才得以嚴密化。
微積分是與實際應用聯系著發展起來的,它在天文學、力學、化學、生物學、工程學、經濟學等自然科學、社會科學及應用科學個分支中,有越來越廣泛的應用。特別是計算機的發明更有助於這些應用的不斷發展。
微積分學是微分學和積分學的總稱。
客觀世界的一切事物,小至粒子,大至宇宙,始終都在運動和變化著。因此在數學中引入了變數的概念後,就有可能把運動現象用數學來加以描述了。
由於函數概念的產生和運用的加深,也由於科學技術發展的需要,一門新的數學分支就繼解析幾何之後產生了,這就是微積分學。微積分學這門學科在數學發展中的地位是十分重要的,可以說它是繼歐氏幾何後,全部數學中的最大的一個創造。
微積分學的建立
從微積分成為一門學科來說,是在十七世紀,但是,微分和積分的思想在古代就已經產生了。
公元前三世紀,古希臘的阿基米德在研究解決拋物弓形的面積、球和球冠面積、螺線下面積和旋轉雙曲體的體積的問題中,就隱含著近代積分學的思想。作為微分學基礎的極限理論來說,早在古代以有比較清楚的論述。比如我國的莊周所著的《莊子》一書的「天下篇」中,記有「一尺之棰,日取其半,萬世不竭」。三國時期的劉徽在他的割圓術中提到「割之彌細,所失彌小,割之又割,以至於不可割,則與圓周和體而無所失矣。」這些都是樸素的、也是很典型的極限概念。
到了十七世紀,有許多科學問題需要解決,這些問題也就成了促使微積分產生的因素。歸結起來,大約有四種主要類型的問題:第一類是研究運動的時候直接出現的,也就是求即時速度的問題。第二類問題是求曲線的切線的問題。第三類問題是求函數的最大值和最小值問題。第四類問題是求曲線長、曲線圍成的面積、曲面圍成的體積、物體的重心、一個體積相當大的物體作用於另一物體上的引力。
十七世紀的許多著名的數學家、天文學家、物理學家都為解決上述幾類問題作了大量的研究工作,如法國的費爾瑪、笛卡爾、羅伯瓦、笛沙格;英國的巴羅、瓦里士;德國的開普勒;義大利的卡瓦列利等人都提出許多很有建樹的理論。為微積分的創立做出了貢獻。
十七世紀下半葉,在前人工作的基礎上,英國大科學家牛頓和德國數學家萊布尼茨分別在自己的國度里獨自研究和完成了微積分的創立工作,雖然這只是十分初步的工作。他們的最大功績是把兩個貌似毫不相關的問題聯系在一起,一個是切線問題(微分學的中心問題),一個是求積問題(積分學的中心問題)。
牛頓和萊布尼茨建立微積分的出發點是直觀的無窮小量,因此這門學科早期也稱為無窮小分析,這正是現在數學中分析學這一大分支名稱的來源。牛頓研究微積分著重於從運動學來考慮,萊布尼茨卻是側重於幾何學來考慮的。
牛頓在1671年寫了《流數法和無窮級數》,這本書直到1736年才出版,它在這本書里指出,變數是由點、線、面的連續運動產生的,否定了以前自己認為的變數是無窮小元素的靜止集合。他把連續變數叫做流動量,把這些流動量的導數叫做流數。牛頓在流數術中所提出的中心問題是:已知連續運動的路徑,求給定時刻的速度(微分法);已知運動的速度求給定時間內經過的路程(積分法)。
德國的萊布尼茨是一個博才多學的學者,1684年,他發表了現在世界上認為是最早的微積分文獻,這篇文章有一個很長而且很古怪的名字《一種求極大極小和切線的新方法,它也適用於分式和無理量,以及這種新方法的奇妙類型的計算》。就是這樣一片說理也頗含糊的文章,卻有劃時代的意義。他以含有現代的微分符號和基本微分法則。1686年,萊布尼茨發表了第一篇積分學的文獻。他是歷史上最偉大的符號學者之一,他所創設的微積分符號,遠遠優於牛頓的符號,這對微積分的發展有極大的影響。現在我們使用的微積分通用符號就是當時萊布尼茨精心選用的。
微積分學的創立,極大地推動了數學的發展,過去很多初等數學束手無策的問題,運用微積分,往往迎刃而解,顯示出微積分學的非凡威力。
前面已經提到,一門科學的創立決不是某一個人的業績,他必定是經過多少人的努力後,在積累了大量成果的基礎上,最後由某個人或幾個人總結完成的。微積分也是這樣。
不幸的事,由於人們在欣賞微積分的宏偉功效之餘,在提出誰是這門學科的創立者的時候,竟然引起了一場悍然大波,造成了歐洲大陸的數學家和英國數學家的長期對立。英國數學在一個時期里閉關鎖國,囿於民族偏見,過於拘泥在牛頓的「流數術」中停步不前,因而數學發展整整落後了一百年。
其實,牛頓和萊布尼茨分別是自己獨立研究,在大體上相近的時間里先後完成的。比較特殊的是牛頓創立微積分要比萊布尼詞早10年左右,但是整是公開發表微積分這一理論,萊布尼茨卻要比牛頓發表早三年。他們的研究各有長處,也都各有短處。那時候,由於民族偏見,關於發明優先權的爭論竟從1699年始延續了一百多年。
應該指出,這是和歷史上任何一項重大理論的完成都要經歷一段時間一樣,牛頓和萊布尼茨的工作也都是很不完善的。他們在無窮和無窮小量這個問題上,其說不一,十分含糊。牛頓的無窮小量,有時候是零,有時候不是零而是有限的小量;萊布尼茨的也不能自圓其說。這些基礎方面的缺陷,最終導致了第二次數學危機的產生。
直到19世紀初,法國科學學院的科學家以柯西為首,對微積分的理論進行了認真研究,建立了極限理論,後來又經過德國數學家維爾斯特拉斯進一步的嚴格化,使極限理論成為了微積分的堅定基礎。才使微積分進一步的發展開來。
任何新興的、具有無量前途的科學成就都吸引著廣大的科學工作者。在微積分的歷史上也閃爍著這樣的一些明星:瑞士的雅科布·貝努利和他的兄弟約翰·貝努利、歐拉、法國的拉格朗日、科西……
歐氏幾何也好,上古和中世紀的代數學也好,都是一種常量數學,微積分才是真正的變數數學,是數學中的大革命。微積分是高等數學的主要分支,不只是局限在解決力學中的變速問題,它馳騁在近代和現代科學技術園地里,建立了數不清的豐功偉績。
微積分的基本內容
研究函數,從量的方面研究事物運動變化是微積分的基本方法。這種方法叫做數學分析。
本來從廣義上說,數學分析包括微積分、函數論等許多分支學科,但是現在一般已習慣於把數學分析和微積分等同起來,數學分析成了微積分的同義詞,一提數學分析就知道是指微積分。微積分的基本概念和內容包括微分學和積分學。
微分學的主要內容包括:極限理論、導數、微分等。
積分學的主要內容包括:定積分、不定積分等。
微積分是與應用聯系著發展起來的,最初牛頓應用微積分學及微分方程為了從萬有引力定律導出了開普勒行星運動三定律。此後,微積分學極大的推動了數學的發展,同時也極大的推動了天文學、力學、物理學、化學、生物學、工程學、經濟學等自然科學、社會科學及應用科學各個分支中的發展。並在這些學科中有越來越廣泛的應用,特別是計算機的出現更有助於這些應用的不斷發展。
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高數論文
什麼是微積分?它是一種數學思想,『無限細分』就是微分,『無限求和』就是積分。無限就是極限,極限的思想是微積分的基礎,它是用一種運動的思想看待問題。比如,子彈飛出槍膛的瞬間速度就是微分的概念,子彈每個瞬間所飛行的路程之和就是積分的概念
如果將整個數學比作一棵大樹,那麼初等數學是樹的根,名目繁多的數學分支是樹枝,而樹乾的主要部分就是微積分。微積分堪稱是人類智慧最偉大的成就之一。從17世紀開始,隨著社會的進步和生產力的發展,以及如航海、天文、礦山建設等許多課題要解決,數學也開始研究變化著的量,數學進入了「變數數學」時代,即微積分不斷完善成為一門學科。整個17世紀有數十位科學家為微積分的創立做了開創性的研究,但使微積分成為數學的一個重要分支的還是牛頓和萊布尼茨。
從微積分成為一門學科來說,是在17世紀,但是,微分和積分的思想早在古代就已經產生了。公元前3世紀,古希臘的數學家、力學家阿基米德(公元前287—前212)的著作《圓的測量》和《論球與圓柱》中就已含有微積分的萌芽,他在研究解決拋物線下的弓形面積、球和球冠面積、螺線下的面積和旋轉雙曲線的體積的問題中就隱含著近代積分的思想。作為微積分的基礎極限理論來說,早在我國的古代就有非常詳盡的論述,比如莊周所著的《莊子》一書中的「天下篇」中,著有「一尺之棰,日取其半,萬世不竭」。三國時期的劉徽在他的割圓術中提出「割之彌細,所失彌少,割之又割以至於不可割,則與圓合體而無所失矣」。他在1615年《測量酒桶體積的新科學》一書中,就把曲線看成邊數無限增大的直線形。圓的面積就是無窮多個三角形面積之和,這些都可視為典型極限思想的佳作。義大利數學家卡瓦列利在1635年出版的《連續不可分幾何》,就把曲線看成無限多條線段(不可分量)拼成的。這些都為後來的微積分的誕生作了思想准備。
17世紀生產力的發展推動了自然科學和技術的發展,不但已有的數學成果得到進一步鞏固、充實和擴大,而且由於實踐的需要,開始研究運動著的物體和變化的量,這樣就獲得了變數的概念,研究變化著的量的一般性和它們之間的依賴關系。到了17世紀下半葉,在前人創造性研究的基礎上,英國大數學家、物理學家艾薩克·牛頓(1642-1727)是從物理學的角度研究微積分的,他為了解決運動問題,創立了一種和物理概念直接聯系的數學理論,即牛頓稱之為「流數術」的理論,這實際上就是微積分理論。牛頓的有關「流數術」的主要著作是《求曲邊形面積》、《運用無窮多項方程的計演算法》和《流數術和無窮極數》。這些概念是力學概念的數學反映。牛頓認為任何運動存在於空間,依賴於時間,因而他把時間作為自變數,把和時間有關的固變數作為流量,不僅這樣,他還把幾何圖形——線、角、體,都看作力學位移的結果。因而,一切變數都是流量。
牛頓指出,「流數術」基本上包括三類問題。
(l)「已知流量之間的關系,求它們的流數的關系」,這相當於微分學。
(2)已知表示流數之間的關系的方程,求相應的流量間的關系。這相當於積分學,牛頓意義下的積分法不僅包括求原函數,還包括解微分方程。
(3)「流數術」應用范圍包括計算曲線的極大值、極小值、求曲線的切線和曲率,求曲線長度及計算曲邊形面積等。
牛頓已完全清楚上述(l)與(2)兩類問題中運算是互逆的運算,於是建立起微分學和積分學之間的聯系。
牛頓在1665年5月20目的一份手稿中提到「流數術」,因而有人把這一天作為誕生微積分的標志。
萊布尼茨使微積分更加簡潔和准確
而德國數學家萊布尼茨(G.W.Leibniz 1646-1716)則是從幾何方面獨立發現了微積分,在牛頓和萊布尼茨之前至少有數十位數學家研究過,他們為微積分的誕生作了開創性貢獻。但是池們這些工作是零碎的,不連貫的,缺乏統一性。萊布尼茨創立微積分的途徑與方法與牛頓是不同的。萊布尼茨是經過研究曲線的切線和曲線包圍的面積,運用分析學方法引進微積分概念、得出運演算法則的。牛頓在微積分的應用上更多地結合了運動學,造詣較萊布尼茨高一籌,但萊布尼茨的表達形式採用數學符號卻又遠遠優於牛頓一籌,既簡潔又准確地揭示出微積分的實質,強有力地促進了高等數學的發展。
萊布尼茨創造的微積分符號,正像印度——阿拉伯數碼促進了算術與代數發展一樣,促進了微積分學的發展,萊布尼茨是數學史上最傑出的符號創造者之一。
牛頓當時採用的微分和積分符號現在不用了,而萊布尼茨所採用的符號現今仍在使用。萊布尼茨比別人更早更明確地認識到,好的符號能大大節省思維勞動,運用符號的技巧是數學成功的關鍵之一。
3. 微積分發展史論文怎麼寫
既然是發展史的話,就應該把微積分的來龍去脈說清楚
首先是微積分的啟蒙,比如巴羅三角形等等
然後是牛頓的流數以及萊布尼茨建立的現代微積分符號
接下來可以講一講微積分的野蠻發展的時代,因為理論基礎不扎實,微積分在整個18世紀引發了第二次數學危機
再接下來是柯西和威爾斯特拉斯建立了嚴謹的數學分析
最後可以講講微積分的現代發展,微分流形,微分拓撲等等
4. 牛頓發明微積分的原論文,叫什麼,在那本書可以找到
你可以看有關微積分發展史的書啊...從古到今,一堆數學家...一對方法...一堆問題...他的論文叫《流數簡論》
5. 微積分的起源與發展歷史
根據記載,牛頓對微積分問題的研究開始於1664年,此時他十分認真地研讀了笛卡爾的巨著《幾何學》,並且對書中求曲線切線的方法十分著迷,求知慾旺盛的牛頓迫切尋求一種更有效更一般的方法來解決這一問題。
思索了兩年之後,在1666年10月,牛頓撰寫了數學史上第一遍微積分論文《流數短論》,歷史性地提出了「流數」這一概念。牛頓將「流數」對應與速度,即位移函數對時間的微商,然後又以速度對時間的微商來作為加速度。深思熟慮三年之後,牛頓又完成了第二篇論文《運用無窮多項方程的分析學》,此文給出了因變數對自變數求瞬時變化率的一般方法,而且還證明了面積可以通過求變化率的逆過程得到,這實際上已經非常接近微積分基本定理(即牛頓-萊布尼茨公式)。1671年,牛頓在第三篇論文《流數術與無窮級數》中完善了第一篇論文的內容,使得論述與方法都更加清晰。又過了5年,牛頓寫出了他最成熟的微積分論文《曲線求積論》,進一步完善了對流數的理解並清晰敘述了微積分基本定理,還給出了他自己發明的一系列記號。
至此,一代巨人完成了創立微積分的偉大壯舉。然而由於自己保守內斂的性格,牛頓長期沒有公開發表自己的論文,僅為他少數好友所知。直到1687年,在好友哈雷的鼓勵與要求之下,牛頓才出版了巨著《自然哲學的數學原理》,直到這時,牛頓關於微積分的工作才公諸於世。正是牛頓的遲疑,引發了牛頓和萊布尼茨誰才是「微積分之父」的百年之爭,更是造成了英國科學界和歐洲大陸科學界的長期分隔。
6. 微積分應用的論文
什麼是微積分?它是一種數學思想,『無限細分』就是微分,『無限求和』就是積分。無限就是極限,極限的思想是微積分的基礎,它是用一種運動的思想看待問題。比如,子彈飛出槍膛的瞬間速度就是微分的概念,子彈每個瞬間所飛行的路程之和就是積分的概念
如果將整個數學比作一棵大樹,那麼初等數學是樹的根,名目繁多的數學分支是樹枝,而樹乾的主要部分就是微積分。微積分堪稱是人類智慧最偉大的成就之一。從17世紀開始,隨著社會的進步和生產力的發展,以及如航海、天文、礦山建設等許多課題要解決,數學也開始研究變化著的量,數學進入了「變數數學」時代,即微積分不斷完善成為一門學科。整個17世紀有數十位科學家為微積分的創立做了開創性的研究,但使微積分成為數學的一個重要分支的還是牛頓和萊布尼茨。
從微積分成為一門學科來說,是在17世紀,但是,微分和積分的思想早在古代就已經產生了。公元前3世紀,古希臘的數學家、力學家阿基米德(公元前287—前212)的著作《圓的測量》和《論球與圓柱》中就已含有微積分的萌芽,他在研究解決拋物線下的弓形面積、球和球冠面積、螺線下的面積和旋轉雙曲線的體積的問題中就隱含著近代積分的思想。作為微積分的基礎極限理論來說,早在我國的古代就有非常詳盡的論述,比如莊周所著的《莊子》一書中的「天下篇」中,著有「一尺之棰,日取其半,萬世不竭」。三國時期的劉徽在他的割圓術中提出「割之彌細,所失彌少,割之又割以至於不可割,則與圓合體而無所失矣」。他在1615年《測量酒桶體積的新科學》一書中,就把曲線看成邊數無限增大的直線形。圓的面積就是無窮多個三角形面積之和,這些都可視為典型極限思想的佳作。義大利數學家卡瓦列利在1635年出版的《連續不可分幾何》,就把曲線看成無限多條線段(不可分量)拼成的。這些都為後來的微積分的誕生作了思想准備。
17世紀生產力的發展推動了自然科學和技術的發展,不但已有的數學成果得到進一步鞏固、充實和擴大,而且由於實踐的需要,開始研究運動著的物體和變化的量,這樣就獲得了變數的概念,研究變化著的量的一般性和它們之間的依賴關系。到了17世紀下半葉,在前人創造性研究的基礎上,英國大數學家、物理學家艾薩克·牛頓(1642-1727)是從物理學的角度研究微積分的,他為了解決運動問題,創立了一種和物理概念直接聯系的數學理論,即牛頓稱之為「流數術」的理論,這實際上就是微積分理論。牛頓的有關「流數術」的主要著作是《求曲邊形面積》、《運用無窮多項方程的計演算法》和《流數術和無窮極數》。這些概念是力學概念的數學反映。牛頓認為任何運動存在於空間,依賴於時間,因而他把時間作為自變數,把和時間有關的固變數作為流量,不僅這樣,他還把幾何圖形——線、角、體,都看作力學位移的結果。因而,一切變數都是流量。
牛頓指出,「流數術」基本上包括三類問題。
(l)「已知流量之間的關系,求它們的流數的關系」,這相當於微分學。
(2)已知表示流數之間的關系的方程,求相應的流量間的關系。這相當於積分學,牛頓意義下的積分法不僅包括求原函數,還包括解微分方程。
(3)「流數術」應用范圍包括計算曲線的極大值、極小值、求曲線的切線和曲率,求曲線長度及計算曲邊形面積等。
牛頓已完全清楚上述(l)與(2)兩類問題中運算是互逆的運算,於是建立起微分學和積分學之間的聯系。
牛頓在1665年5月20目的一份手稿中提到「流數術」,因而有人把這一天作為誕生微積分的標志。
萊布尼茨使微積分更加簡潔和准確
而德國數學家萊布尼茨(G.W.Leibniz 1646-1716)則是從幾何方面獨立發現了微積分,在牛頓和萊布尼茨之前至少有數十位數學家研究過,他們為微積分的誕生作了開創性貢獻。但是池們這些工作是零碎的,不連貫的,缺乏統一性。萊布尼茨創立微積分的途徑與方法與牛頓是不同的。萊布尼茨是經過研究曲線的切線和曲線包圍的面積,運用分析學方法引進微積分概念、得出運演算法則的。牛頓在微積分的應用上更多地結合了運動學,造詣較萊布尼茨高一籌,但萊布尼茨的表達形式採用數學符號卻又遠遠優於牛頓一籌,既簡潔又准確地揭示出微積分的實質,強有力地促進了高等數學的發展。
萊布尼茨創造的微積分符號,正像印度——阿拉伯數碼促進了算術與代數發展一樣,促進了微積分學的發展,萊布尼茨是數學史上最傑出的符號創造者之一。
牛頓當時採用的微分和積分符號現在不用了,而萊布尼茨所採用的符號現今仍在使用。萊布尼茨比別人更早更明確地認識到,好的符號能大大節省思維勞動,運用符號的技巧是數學成功的關鍵之一。
7. 求一篇微積分的論文
樓主你好參考論文: 我認為,一定要把教材看懂,我第一次微分方程部分來不及看,結果微分方程部分的題目不會做,就差4分,我如果做了一道微分方程的5分題就不用再考第二次了。
其次,一定要把書後的練習題做一遍,因為只有不斷的練習(特別是理科類的課程)才能提高解題技巧和記住公式。我考了兩次把書中的練習題做了兩遍(當然,並不是所有的題目我都會做,我大概只會做80%的題目),做完之後就對著書後的答案看是否做錯,做錯在什麼地方,通過分析就可以盡量避免在考試時犯同樣的錯誤。
快考試前的一個月,我就做前幾次考試的試題,了解一下考試出題的類型和看那一部分內容在考試中占的分數比較多,對於分數少而又比較難的部分,在時間不夠時可以有選擇地放棄(當然,全部都會及格的機會更大)。
我在看教材時,先把教材看完一節就做一節的練習,看完一章後,我特別注意書後的「結束語」部分,通過看小結對整一章的內容進行總復習,根據「本章的基本要求」和「對學習的建議」兩部分的要求,掌握重點的知識,對於沒有要求的部分可以少花時間或放棄,重點掌握要求的內容。
我強烈建議多看小結部分,可以使你學習的目的明確,有的放矢,不必花太多時間在次要(不要求掌握部分)內容上。我每看完一章就反復琢磨書後的小結(每一章的小結部分我差不多看了4、5遍),找准重點後再重新把書中的重點知識學習第二遍,力求一定掌握重點知識,並會做相應的習題。
對於書中不會做的題目或者是看不懂的例題,如果身邊有朋友可以請教就請教,力求書中要求掌握的都會做。身邊沒有人可以請教,就與也報考這門課程的網友共同討論,使大家在討論中得到提高。
付出的勞動與成績是成正比的,早日開始學習,多花一點時間學習,你通過的機會就越大。在此也祝願大家在自考中一帆風順!
這樣可以么?