摘 要:"數(shù)學是一切科學之母"、"數(shù)學是思維的體操",它是一門研究數(shù)與形的科學,它不處不在。一切的科學離不開數(shù)學方法和數(shù)學思想。而微積分學作為數(shù)學中的基礎(chǔ)分支,也是現(xiàn)代數(shù)學取得的最高成就,它應用到眾多領(lǐng)域,本文根據(jù)微積分的知識,分析了它的應用領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞:微分;積分;工程應用
隨著科技不斷發(fā)展與進步,使各個學科之間的滲透與交叉研究更加深入。數(shù)學作為各個學科結(jié)合的基礎(chǔ),在不同領(lǐng)域中得到了廣泛的應用,而微積分作為高等數(shù)學中重要的一門學科,內(nèi)容主要包括函數(shù)、極限、微分學、積分學及其應用,主要是通過對變量進行求解與近似計算,來實現(xiàn)對變量的變化規(guī)律的認識。隨著各個領(lǐng)域與學科的發(fā)展,高數(shù)微積分思想實踐應用研究有著重要的實踐意義與應用價值。
由微積分基本定義和定理可知,導數(shù)與定積分之間的聯(lián)系是密切的——導數(shù)與定積分的運算互為逆運算,這不僅僅是提供了一個數(shù)學解析方法,最主要是提供了一種微積分解決問題的思路,奠定微積分在不同領(lǐng)域上的應用,不管是單純的數(shù)學解析問題,還是實踐應用,這種數(shù)學思想是很寶貴,并且很方便實用的,接下來主要介紹微積分的應用。
2.微積分的應用
1、微積分數(shù)學思想
數(shù)學思想被人們使用的過程中,不斷地進行完善和補充,了解微積分相關(guān)的數(shù)學思想,不僅對微積分知識的學習有重要作用,更對其他數(shù)學知識的學習有重要意義。
極限思想是微積分的基本思想之一,是用無限的變化過程研宂有限的思想。在解決導數(shù)和定積分的應用的問題過程中,數(shù)形結(jié)合思想被反復地利用,比如求一個函數(shù)的最值與極值、研究這兩者之間的關(guān)系、研究函數(shù)單調(diào)性與函數(shù)的關(guān)系等,特別是討論微積分在幾何方面的應用等都需要借助圖像解決問題,使問題直觀化、簡單化。
2、微積分在幾何上的應用
通??梢詫⒑瘮?shù)微分作為函數(shù)值增量近似值,因此,可以通過對函數(shù)的微分計算其函數(shù)值增量的近似值。例3 對sin46°近似值進行計算。
3、微積分在經(jīng)濟上的應用
微積分在經(jīng)濟學的應用范圍較廣,在進行風險最小化計算中、利潤最大化計算中、市場競爭分析中,都運用到微積分。微積分可以使商家對市場有一個準確的掌握,并且還可以為商家?guī)碜畲蟮睦麧橻4]。
場的實際需求,運用微積分分析產(chǎn)品的價格,并確定合適的商品價格,實現(xiàn)產(chǎn)品利潤最大化。
4、微積分在建筑上的應用
微積分在建筑工程造價中也得到了廣泛的應用,針對一些坡道和急彎的輪廓進行計算的時候,需要運用微積分進行計算,然后求出極限值。所有曲線都具有極限性,其最大的極限就是線段,在弧形輪廓問題中,運用微積分,可以把曲線問題轉(zhuǎn)化成直線問題,從而可以更加準確快速的進行工程量的計算。
例如,在公路弧形輪廓問題中,可以創(chuàng)建一個空間坐標系,創(chuàng)建公路的輪廓方程f(x,y,z),針對急彎來講,可以利用方程中x,y 這兩個未知數(shù)進行微積分計算,求出方程式的極值,得出公路急彎的長度。在異性坡中,公路的輪廓屬于一個急彎,利用方程中x,z這兩個未知數(shù)進行微積分計算,求出方程式的極限,從而得出坡道的長度。通過計算坡道長度和公里急彎,可以得出整條公里的長度,從而計算出工程量。
3.總結(jié)
本文主要從導數(shù)與定積分的的基本定義和定理兩部分展開,然后闡述了微積分蘊含的數(shù)學思想,介紹了微積分在幾個領(lǐng)域上的應用,不過微積分應用的領(lǐng)域要廣泛的多。隨著經(jīng)濟科技水平不斷提高,我們尤其要注重微積分理念解決實際問題的高效性,使微積分在很多不同的領(lǐng)域?qū)ζ溥M行實踐并有效的解決實際工程問題。
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作者簡介:
陳邦喜,1997年1月出生,男,漢族,海南儋州人,本科在讀,湖北科技學院? ?研究方向,數(shù)學與應用數(shù)學。