第一篇:新概念微積分
新概念微積分簡(jiǎn)介
新概念微積分創(chuàng)始人-卜長(zhǎng)江(田原)教授
本人提出了新概念微積分教學(xué)思想,并加以實(shí)踐,下面簡(jiǎn)要介紹新概念微積分的基本想法。
一、講授思想有較大變化
微積分的主要內(nèi)容是導(dǎo)數(shù)與積分,現(xiàn)行的教材是以導(dǎo)數(shù)為重點(diǎn),將積分分為定積分、二重積分、三重積分、第一型曲線積分、第二型曲線積分、第一型曲面積分和第二型曲面積分等七種積分,分別講授。這種講授體系看似層次清楚,其實(shí)是忽視了微積分的核心思想,造成了一些問(wèn)題:教學(xué)工作量大、學(xué)生學(xué)習(xí)難度大、用起來(lái)困難、能力不強(qiáng)。也就是說(shuō),傳統(tǒng)教材尚有改進(jìn)的余地,更多問(wèn)題反映在:教的不透徹,學(xué)的不明白。
新概念微積分是以微積分的核心思想是微分、強(qiáng)調(diào)科研意識(shí)的培養(yǎng)來(lái)講授。
二、培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力
如何培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力??jī)H是通過(guò)大量做題顯然不是辦法,微積分中的問(wèn)題是一個(gè)人一輩子也做不完的,即使做了很多題也不見(jiàn)得有較好的解題能力。問(wèn)題出在哪里?我認(rèn)為有兩點(diǎn):
1.不清楚問(wèn)題的本質(zhì)與核心
例如:不清楚積分的本質(zhì),做再多的題也無(wú)用處。
2.沒(méi)有掌握解決問(wèn)題的思想與規(guī)律
每一學(xué)科都有自身的特點(diǎn)與規(guī)律,不掌握規(guī)律性的東西,學(xué)習(xí)速度較慢;沒(méi)有掌握解決問(wèn)題的思想,就沒(méi)有發(fā)展,甚至碰到下一個(gè)問(wèn)題還是不能解決。
而新概念微積分是運(yùn)用 “微積分的核心思想”,研究解題規(guī)律,稱之為“FIC解題法”,“即基礎(chǔ)、思想和分類”。整個(gè)微積分教學(xué)過(guò)程涉及的問(wèn)題按“微積分的核心思想”來(lái)分類,也就是幾十類。這樣針對(duì)每一類別教學(xué)和練習(xí),不需要做很多題。這樣,每個(gè)類別的解題思想清楚了,學(xué)生解決問(wèn)題能力就較強(qiáng)。
三、提高解決應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力
由于新概念微積分研究、講述的是微積分的實(shí)質(zhì),不是讓學(xué)生背書(shū)、背定義、背定理、背計(jì)算方法,應(yīng)用較容易,即 “懂了才會(huì)用”。
四、新概念微積分符合國(guó)家教學(xué)要求
新概念微積分與現(xiàn)有的教學(xué)大綱及考研要求無(wú)沖突。由于突出了能力培養(yǎng),使之更適合我們的培養(yǎng)目的,并且對(duì)其它數(shù)學(xué)教學(xué)有借鑒意義。
五、新概念微積分對(duì)傳統(tǒng)微積分做了較大改革
新概念微積分是對(duì)傳統(tǒng)微積分作了較全面、整體的改革,在國(guó)內(nèi)尚屬首次(國(guó)際上也尚未見(jiàn)到)。雖然國(guó)內(nèi)有其他同行對(duì)微積分也做了些改革,但只是在某些個(gè)別的地方做了改革,與我們所做的相差很多,思想也不同。
一點(diǎn)說(shuō)明
新概念微積分這個(gè)名稱在教學(xué)中我早已使用,但是近期偶然發(fā)現(xiàn)中國(guó)科學(xué)院院士林群近期用了這個(gè)名稱,但是他做的內(nèi)容與我們做的完全不同,所以我堅(jiān)持用這個(gè)名稱。
總之:新概念微積分使得:易教、易學(xué)、會(huì)用、能力強(qiáng)。
第二篇:微積分教案
§1.6 微積分基本定理的應(yīng)用
課型:新授課
一.教學(xué)目標(biāo)
1..會(huì)利用微積分基本定理求函數(shù)的積分.2.通過(guò)微積分基本定理的學(xué)習(xí),體會(huì)事物間的相互轉(zhuǎn)化、對(duì)立統(tǒng)一的辯證關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義觀點(diǎn),提高理性思維能力。
二.溫故知新:
1.微積分基本定理 2.定積分的簡(jiǎn)單性質(zhì)
3.導(dǎo)數(shù)公式
三.探究導(dǎo)航
探究1 例1.計(jì)算下列定積分:(1)?2021311dx;
(2)?(2x?2)dx。
1xx例2.求下列定積分:
?(1)?(3x?4x)dx
(2)?2sin202xdx 2分析:利用定積分的性質(zhì)及微積分基本定理求定積分時(shí),有時(shí)需先化簡(jiǎn),再積分!
探究二:??0sinxdx,?sinxdx,?sinxdx。
?02?2?由計(jì)算結(jié)果你能發(fā)現(xiàn)什么結(jié)論?試?yán)们吿菪蔚拿娣e表示所發(fā)現(xiàn)的結(jié)論 ? 計(jì)算定積分的一般步驟:
?(1)把被積函數(shù)能化簡(jiǎn)的先化簡(jiǎn),不能化簡(jiǎn)的變?yōu)閮绾瘮?shù)、正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)與常數(shù)的和或差;
?(2)利用定積分的性質(zhì)把所求的定積分化為若干個(gè)定積分的和與差; ?(3)分別利用求導(dǎo)公式找到F(x)使得F′(x)=f(x); ?(4)利用微積分基本定理求出各個(gè)定積分的值; ?(5)計(jì)算所求定積分的值.
四.課堂達(dá)標(biāo)練習(xí)
A
組
1.?(ex?e?x)dx=()
01121(A)e+
(B)2e
(C)
(D)e-
eee2.?(3x2?k)dx=10,則k=____________ 023.計(jì)算定積分:(1)?(4?2x)(4?x)dx
(2)?02221x2?2x?3dx
x3(3)?
41x(1?x)dx
(4)?(x?21x)2dx
B組
1.計(jì)算定積分:
(1)?edx
(2)??4cos2xdx
01?2x6
2.設(shè)m是正整數(shù),試證下列等式:(1)??sinmxdx?0??
(2)
3.已知f(x)是一次函數(shù),其圖象過(guò)點(diǎn)(3,4)且????cos2mxdx??
?10f(x)dx?1求f(x)的解析式
五.課后作業(yè)
已知f(x)=ax?bx?c且f(1)=2,f?(0)?0,?f(x)dx??4
?121求a,b,c的值
第三篇:微積分總結(jié)
第一章知識(shí)點(diǎn)
1.極限的定義(ε-δ定義):
(重在理解)2.兩邊夾法則
先看它是否有明顯的界限,再有極限相同入手。
但要注意:夾的時(shí)候一定要保證不等關(guān)系一直成立 3.在證明不等關(guān)系時(shí),二項(xiàng)式定理是一個(gè)不錯(cuò)的工具,尤其是涉及到n次冪的問(wèn)題(P9 例題3)
4.復(fù)合函數(shù)問(wèn)題中Df∩Zg≠Φ對(duì)于一個(gè)復(fù)合函數(shù)f(g(x)),那么g(x)的值域與f(x)的定義域必須要有交集(小錯(cuò)誤)
5.有基本初等函數(shù)(反對(duì)冪指三)經(jīng)過(guò)有限次變換得到的函數(shù)均為初等函數(shù)(定理:初等函數(shù)在其定義域內(nèi)均連續(xù))6.鄰域均為開(kāi)區(qū)間
7.用ε-ε-δ定義定義證明極限等于某個(gè)常數(shù),其關(guān)鍵是找出一個(gè)符合要求的δ,并要充分利用lim=n這一條件。P30 例1 8.Limf(x)=∞時(shí),f(x)的極限不存在,只是借用這一符號(hào)。在此處有垂直漸近線
9.左右極限存在且相等==> 函數(shù)在這一點(diǎn)極限存在 10.函數(shù)極限存在則必有唯一性(反證法,與定義矛盾)11.連續(xù)可推出極限存在
12.連續(xù)性的條件:1.f(x0)有意義
2.f(x0)在此處的極限存在 3.此處limf(x)=f(x0)13.換元要換限,取值范圍要跟著變。
14.無(wú)窮小性質(zhì):
1.有限個(gè)無(wú)窮小之和與乘積是無(wú)窮小
2.有界函數(shù)和常數(shù) 與無(wú)窮小的乘積是無(wú)窮小
(用于簡(jiǎn)化求極限的式子)
15.利用無(wú)窮小求極限就是丟掉不影響的無(wú)窮?。ǜ唠A無(wú)窮小),再用等價(jià)無(wú)窮小替換。
16.若f(x)在x0處可微,則f(x)在處連續(xù),其極限也必定存在 17.可微=左右微商相等
(不等即微商不存在)
18.因此求分段點(diǎn)出的微商的步驟是:先求左微商,再求右微商,再看其等不等。等便存在,不等便不存在
19.連續(xù)點(diǎn)處或左右微商:1.先求增量Δy
2.再求Δy/Δx 3.求極限(極限為無(wú)窮則稱其不可微)20.切線方程,法線方程 21.求極限時(shí)注意誰(shuí)是變量。
22.無(wú)窮小等價(jià)代換 乘除可換 加減不能
在對(duì)無(wú)窮小比無(wú)窮小求極限的過(guò)程中,可以把分子或分母中的某個(gè)因子用等價(jià)無(wú)窮小替換,加減時(shí)一般不能用等價(jià)無(wú)窮小替換,加減時(shí)候等價(jià)無(wú)窮小替換的條件是:lim a/b中極限存在,且極限不等于-1,則a+b中的無(wú)窮小a和b可以用它們的等價(jià)無(wú)窮小替換。
23.間斷點(diǎn)類型:第一類間斷點(diǎn):1.左右極限存在且相等但不等與
f(x0)(可取間斷點(diǎn))
2.左右極限不等(跳躍間斷點(diǎn))第二類間斷點(diǎn):
左右極限至少有一個(gè)不存在 24.極限比值為常數(shù)且分子或分母也為0,則另一個(gè)也為0(分子分母為同階無(wú)窮?。?5.(1)limsinx?1x?0x1x比較limx??sinx?0x(2)lim(1?x)x?0?e或lim(1?x??1x)?ex
26.極限的性質(zhì):1.唯一性 2.局部保號(hào)性 3.兩邊夾法則 4.比值極限性質(zhì) 27.僅個(gè)人小小理解,當(dāng)作總結(jié),若有錯(cuò)誤還請(qǐng)及時(shí)與我交流,愿大家共同進(jìn)步??!
第四篇:微積分發(fā)展史
微積分發(fā)展史
一、微積分學(xué)的創(chuàng)立
微積分作為一門(mén)學(xué)科,是在十七世紀(jì)產(chǎn)生的。它的主要內(nèi)容包括兩部分:微分學(xué)和積分學(xué)。然而早在古代微分和積分的思想就已經(jīng)產(chǎn)生了。公元前三世紀(jì),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、旋轉(zhuǎn)雙曲體的體積等問(wèn)題中,就隱含著近代積分學(xué)的思想。作為微分學(xué)基礎(chǔ)的極限理論來(lái)說(shuō),早在古代就有了比較清楚的論述。如我國(guó)的莊周所著的《莊子》一書(shū)的“天下篇”中,記有“一尺之棰,日取其半,萬(wàn)世不竭”。這些都是樸素的極限概念。
到了十七世紀(jì),人們因面臨著有許多科學(xué)問(wèn)題需要解決,如研究運(yùn)動(dòng)的時(shí)候直接出現(xiàn)的,也就是求即時(shí)速度的問(wèn)題;求曲線的切線的問(wèn)題等,這些問(wèn)題也就成了促使微積分產(chǎn)生的因素。
十七世紀(jì)的許多著名的數(shù)學(xué)家都為解決上述幾類問(wèn)題作了大量的研究工作。十七世紀(jì)下半葉,在前人工作的基礎(chǔ)上,英國(guó)大科學(xué)家牛頓和德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茨分別在自己的國(guó)度里獨(dú)自研究和完成了微積分的創(chuàng)立工作。在創(chuàng)立微積分方面,萊布尼茨與牛頓功績(jī)相當(dāng)。這兩位數(shù)學(xué)家在微積分學(xué)領(lǐng)域中的卓越貢獻(xiàn)概括起來(lái)就是:他們總結(jié)出處理各種有關(guān)問(wèn)題的一般方法,認(rèn)識(shí)到求積問(wèn)題與切線問(wèn)題互逆的特征,并揭示出微分學(xué)與積分學(xué)之間的本質(zhì)聯(lián)系。兩人各自建立了微積分學(xué)基本定理,并給出微積分的概念、法則、公式及其符號(hào)。有了這些理論知識(shí)作為前提為以后的微積分學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)而重要的基礎(chǔ)。微積分學(xué)的創(chuàng)立,極大地推動(dòng)了數(shù)學(xué)的發(fā)展,過(guò)去很多初等數(shù)學(xué)束手無(wú)策的問(wèn)題,運(yùn)用微積分,往往迎刃而解,顯示出微積分學(xué)的非凡威力??梢哉f(shuō)微積分學(xué)的誕生是數(shù)學(xué)發(fā)展的一個(gè)里程碑式的事件。
二、微積分誕生的重要意義
微積分誕生之前,人類基本上還處在農(nóng)耕文明時(shí)期。微積分學(xué)是繼解析幾何產(chǎn)生后的又一個(gè)偉大的數(shù)學(xué)創(chuàng)造。微積分為創(chuàng)立許多新的學(xué)科提供了源泉。微積分的建立是人類頭腦最偉大的創(chuàng)造之一,是人類理性思維的結(jié)晶。它給出一整套的科學(xué)方法,開(kāi)創(chuàng)了科學(xué)的新紀(jì)元,并因此加強(qiáng)與加深了數(shù)學(xué)的作用。微積分的產(chǎn)生不僅具有偉大的科學(xué)意義,而且具有深遠(yuǎn)的社會(huì)影響。有了微積分,就有了工業(yè)革命,有了大工業(yè)生產(chǎn),也就有了現(xiàn)代化的社會(huì)。在微積分的幫助下,萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)了。微積分學(xué)強(qiáng)有力地證明了宇宙的數(shù)學(xué)設(shè)計(jì),摧毀了籠罩在天體上的神秘主義、迷信和神學(xué)。這一切都表明微積分學(xué)的產(chǎn)生是人類認(rèn)識(shí)史上的一次空前的飛躍。
三、微積分理論的基本介紹
微積分學(xué)是微分學(xué)和積分學(xué)的總稱。微積分學(xué)基本定理指出,求不定積分與求導(dǎo)函數(shù)是互為逆運(yùn)算的過(guò)程,而把上下限代入不定積分即得到積分值,微分則是導(dǎo)數(shù)值與自變量增量的乘積。作為一種數(shù)學(xué)的思想微分就是“無(wú)限細(xì)分”,而積分就是“無(wú)限求和”。牛頓和萊布尼茨建立微積分的出發(fā)點(diǎn)是直觀的無(wú)窮小量,但是理論基礎(chǔ)是不牢固的。因?yàn)椤盁o(wú)限”的概念是無(wú)法用已經(jīng)擁有的代數(shù)公式進(jìn)行演算,所以,直到十九世紀(jì),柯西和維爾斯特拉斯建立了極限理論,康托爾等建立了嚴(yán)格的實(shí)數(shù)理論,這門(mén)學(xué)科才得以嚴(yán)密化。學(xué)習(xí)微積分學(xué),首要的一步就是要理解到,“極限”引入的必要性:因?yàn)椋鷶?shù)是人們已經(jīng)熟悉的概念,但是,代數(shù)無(wú)法處理“無(wú)限”的概念。所以,必須要利用代數(shù)處理代表無(wú)限的量,這時(shí)就精心構(gòu)造了“極限”的概念。在“極限”的定義中,我們可以知道,這個(gè)概念繞過(guò)了用一個(gè)數(shù)除以0的麻煩,相反引入了一個(gè)過(guò)程任意小量ε。就是說(shuō),除的數(shù)不是零,所以有意義,同時(shí)ε可以取任意小,只要滿足在δ區(qū)間,都小于ε,我們就說(shuō)他的極限就是這個(gè)數(shù)。雖然這個(gè)概念給出的比較取巧,但是,它的實(shí)用性證明,這樣的定義還算比較完善,給出了正確推論的可能性。因此這個(gè)概念是成功的。
五、微積分的不斷發(fā)展完善
隨著社會(huì)的進(jìn)步,科學(xué)的發(fā)展,微積分學(xué)也在不斷的發(fā)展與完善。微積分學(xué)是與科學(xué)應(yīng)用緊密聯(lián)系著發(fā)展起來(lái)的。最初,牛頓應(yīng)用微積分學(xué)及微分方程對(duì)天文觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析運(yùn)算,得到了萬(wàn)有引力定律,并進(jìn)一步導(dǎo)出了開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律。微積分學(xué)成了推動(dòng)近代數(shù)學(xué)發(fā)展強(qiáng)大的引擎,同時(shí)也極大的推動(dòng)了天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)及應(yīng)用科學(xué)各個(gè)分支中的發(fā)展,并在這些學(xué)科中有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
第五篇:微積分學(xué)習(xí)心得
既然叫心得,就先從老師的教學(xué)感受說(shuō)起吧,劉老師喜歡講課外的故事,我很喜歡這種提神的插曲還能了解專業(yè)和學(xué)校以及數(shù)學(xué)方面的知識(shí),劉老師與高中不同之處或是說(shuō)講課目的差別,就在于講課的實(shí)質(zhì)性,不像原來(lái)我們只是學(xué)方法和題型,不需要在常規(guī)題型上問(wèn)為什么,這節(jié)約了復(fù)習(xí)時(shí)間,但現(xiàn)在終于知道好多原來(lái)不解的原因,比如,高中定義e為計(jì)算機(jī)常數(shù),而如今卻從極限的角度來(lái)定義,還有正態(tài)分布,高中只是略過(guò)一遍,現(xiàn)在看來(lái),自然界以正態(tài)分布居多和許多的統(tǒng)計(jì),函數(shù)等,著實(shí)擴(kuò)充了自己的知識(shí)層面,自己沒(méi)有數(shù)學(xué)系中同學(xué)的天分,但在數(shù)學(xué)思想上還是喜歡學(xué)習(xí)的,技不如人也好,幾個(gè)月的微積分還是有些感悟的。
從極限學(xué)起,似乎還是遠(yuǎn)來(lái)的知識(shí),加上導(dǎo)函數(shù)應(yīng)用,但還是不同,第一次作業(yè)中有一道題
讓我不會(huì)只相信那答案了。
1.收斂數(shù)列A與發(fā)散數(shù)列B之和A+B必為發(fā)散數(shù)列,正確答案是命題正確,可是參考答案是
錯(cuò),我還糾結(jié)找例子推反,最后還是錯(cuò)了,還有一題是
2.設(shè)F(x)在x=a處可導(dǎo),求h-0時(shí),F(xiàn)(a+3h)-F(a-h)/h
本題按照分子加上再減去一項(xiàng)F(a)即可得到答案,可是盲目相信答案,沒(méi)有堅(jiān)持自己的答案,太依賴這種保守性的更正反而不如沒(méi)有更正來(lái)的好些,正如曾經(jīng)有個(gè)老師說(shuō)的,看答
案看久了,考試只能是一片空白。
極限一節(jié)和洛必達(dá)法則應(yīng)用在微積分的課程中是很重要的,比如求x㏑x在x-0時(shí)的極限,原來(lái)是做不的,但定積分時(shí)這類題很多,洛必達(dá)法則的應(yīng)用就使問(wèn)題迎刃而解了,稍加變化成分?jǐn)?shù)形式就解出了。無(wú)窮小量的提出為爾后的微分奠定了基礎(chǔ),也是求極限比大小的一種手段,同時(shí)也為等價(jià)替換這一技巧留下余地,夾擠原理也解決了不能計(jì)算的一些題,如一定
物理定理的基礎(chǔ)證明
1.x-0時(shí)sinx/x極限為1,物理學(xué)家在研究單擺原理繼而引申到簡(jiǎn)諧震動(dòng)時(shí),小角或是小位移關(guān)系是大量統(tǒng)計(jì)的出sinx≈x的結(jié)論,從而得出公式,而單位圓法夾擠原理應(yīng)用利用,x-0時(shí)cosx-1.再求解,根存在問(wèn)題與零點(diǎn)和介值定理應(yīng)用我個(gè)人也是有所收獲的,根有與否可以應(yīng)用圖像或是構(gòu)造函數(shù)求導(dǎo)的方法,零點(diǎn)定理是基礎(chǔ),常見(jiàn)的有幾個(gè)根和其范圍,用中點(diǎn)試法可以得到更精確的值,微分的引入解決了我以前求值不出啊,如求arctan1.01現(xiàn)在可以依靠特殊點(diǎn)近似求角和差量了,無(wú)窮小量的舍棄,求出主體部分,微分與導(dǎo)數(shù)密不可分,而積分的特殊公式也在這節(jié)提出,求切線問(wèn)題,算是老題型了,但骨子里數(shù)形結(jié)合思想不變,微分中值定理在證
明題中作用很大,構(gòu)造函數(shù)也很重要如
1.求證x>1時(shí),e的x次方大于x.e,構(gòu)造F(x)=e∧x-ex.求導(dǎo)即可,2.已知函數(shù)f(x)在0≦x≦1上連續(xù),在(0,1)內(nèi)可導(dǎo),且f(1)=0.求證在(0,1)內(nèi)
至少有一點(diǎn)a使af(a)+f(a)=0
注意到這個(gè)式子導(dǎo)數(shù)于變量乘積,于是構(gòu)造F(x)=xf(x).又∵F(1)=F(0)=0.則必有F''(?)=0即求導(dǎo)后可證。
高階導(dǎo)數(shù)的計(jì)算是個(gè)技巧,尤其在參數(shù)函數(shù)和隱函數(shù)結(jié)合上,對(duì)于一般的高階可以結(jié)合洛必達(dá)法則,參數(shù)函數(shù)與隱函數(shù)則復(fù)雜些,這也引出了對(duì)數(shù)求導(dǎo)法,很好用,但也有限制他,那些復(fù)雜多因式可以很好解決,特別指出二階求導(dǎo)的應(yīng)用,對(duì)于函數(shù)單調(diào)性與極值和凹凸性的運(yùn)用其很大作用,記得高中常有題目一階導(dǎo)數(shù)是解不出函數(shù)在某個(gè)范圍內(nèi)的單調(diào)性的,借助二階導(dǎo)數(shù)研究導(dǎo)數(shù)本身才能得出答案,與此不得不提的泰勒公式,給人很大的數(shù)學(xué)沖擊,解決所有函數(shù)式的差量與具體讓人可以想更多的統(tǒng)計(jì)與得出規(guī)律性結(jié)論,看懂還是不容易的,畢竟我們都遠(yuǎn)比上那個(gè)天才,最優(yōu)化問(wèn)題很實(shí)用,自然可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益,修路打藥甚至是公司的前景應(yīng)用都很重要,在最小值計(jì)算中導(dǎo)數(shù)有時(shí)和多項(xiàng)均值定理有異曲同工之效,但項(xiàng)數(shù)改變運(yùn)用均值定理一般要比導(dǎo)數(shù)簡(jiǎn)單 積
分是在最近我發(fā)現(xiàn)大家普遍頭疼的一章,不管是哪個(gè)學(xué)校的同學(xué)都發(fā)表說(shuō)忙于計(jì)算積分掌握技巧包括我在內(nèi),的確是考驗(yàn)勤奮度與思維靈活度的一章知識(shí),我決定必要的公式一定要記這樣就不必做一道翻一下書(shū)了,