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高等数学中的极限在现实生活的应用

  • 发布:2024-10-05 10:33:26
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”芝诺悖论”的完全破解

高等数学中的极限在现实生活的应用

首先说一下芝诺悖论

“两分法”:向着一个目的地运动的物体,首先必须经过路程的中点;然而要经过这点,又必须先经过路程的四分之一点;要过四分之一点又必须首先通过八分之一点等等,如此类推,以至无穷。结论是:无穷是不可穷尽的过程,运动永远不可能开始的。

“阿基里斯追不上乌龟”: 阿基里斯是《荷马史诗》中的善跑英雄。奔跑中的阿基里斯永远也无法超过在他前面慢慢爬行的乌龟。因为他必须首先到达乌龟的出发点,而当他到达那一点时,乌龟又向前爬了。因而乌龟必定总是跑在前头。这个论点同两分法悖论一样,所不同的是不必把所需通过的路程一再平分。

“飞矢不动”:飞着的箭在任何瞬间都是既非静止又非运动的。如果瞬间是不可分的,箭就不可能运动,因为如果它动了,瞬间就立即是可以分的了。但是时间是由瞬间组成的,如果箭在任何瞬间都是不动的,则箭总是保持静止。所以飞出的箭不能处于运动状态。

“操场或游行队伍”:A、B两件物体以等速向相反方向运动。从静止的C看来,比如说,A、B都在1小时内移动了2公里;可是,从A看来,则B在1小时内就移动了4公里。由于B保持等速移动,所以移动2公里的时间应该是移动4公里时间的一半。因而一半的时间等于两倍的时间。

终极破解:

1、 “两分法”

论证中将运动的过程分成了有时间顺序的一段一段前进(或后退),设定了物体每一次前进(后退)的路程是剩下路程的一半,按此条件物体无论运动多少次,当然都无法到达终点或回到起点。

2、“阿基里斯追不上乌龟”

论证中将运动的过程分成了有时间顺序的一段一段前进,设定了后一物体

每一次只能前进到前一物体的原出发点,按此条件后一物体无论运动多少次,当然都无法超过前一物体。

3、“飞矢不动”

“时间是由瞬间组成”这个论点是错误的,时间有量的概念,而瞬间没有量的

概念,正如1并不是由0组成的。

4、“操场或游行队伍”

选择的参照物不同,所谓的等速运动不存在!

高数怎么运用到生活中

在数学教学中,我们应从数学教学的需求出发,让学生从生活经验、生活实际中去挖掘数学知识的生活内涵、捕捉生活中的数学现象,体现“数学源于生活、寓于生活、用于生活”,使学生体会到数学就在身边,从而领悟到数学的魅力、感受到数学的乐趣,实现“学有价值的数学,都能获得必需的数学,不同的人在数学上得到不同的发展”。如何使数学教学生活化?

一、生活化中融入数学教学法

数学教学方法生活化是数学教学生活化的一个关键。因此,教学中要尽可能使用生活化的教学方法,提高教学效果。1、运用生活化语言教学。前苏联数学教育家斯托利亚尔曾说过:数学教学也就是数学语言的教学。课堂中,师生的交往主要是通过言语交流。同一堂课,不同的教师教出来的学生接受程度不一样,这主要取决于教师语言的素质,尤其是数学教学中如何抽象化的数学让学生形象地去理解和接受。一个看似枯燥无味的数学,实则里面蕴藏着生动有趣的东西,教师如果没有高素质语言艺术是不能胜任的。鉴于此,数学教学语言生活化是引导学生理解数学、学习数学的重要手段。教师要结合儿童的认知特点、兴趣爱好、心理特征等个性心理倾向,在不影响知识的前提下,对数学语言进行加工、装饰,使其通俗易懂、富有情趣。如,认识“<”、“>”,教师可引导学生学习顺口溜:大于号、小于号,两个兄弟一起到,尖角在前是小于,开口在前是大于,两个数字中间站,谁大对谁开口笑。区别这两个符号对学生来说有一定的难度,这个富有童趣的顺口溜可以帮助学生有效的区分。又如把教学“长度单位”改成“长长短短”,教学元、角、分改成“小小售货员”,比大成“排排队”等等,学生对这些生活味十足的课题知识感到非常好奇,感到学习数学很有趣。

2、运用生活化游戏教学。学生喜欢做游戏,游戏符合他们爱玩好动的天性,能有效地调动学生动手、动口、动脑,为多种感官参与学习活动创设最佳环境,能吸引全班学生积极主动、愉悦地投入到学习中去,使教学收到意想不到的良好效果。把数学知识“蕴藏”在生活常见的游戏中,无疑是让学生乐学、爱学的最佳途径。因此,教学中要注重运用生活的数学游戏,引领学生学数学,增添学习的趣味,达到相得益彰。

二、数学教用生活化

数学应用于实际,才会变得有血有肉,才会富有生气,才能让学生体验到数学的价值和意义,确立用数学解决实际问题的意识和信心。所以,作为数学教师要避免从概念到概念、从书本到书本,变数学练习的“机械演练”为“生活应用”。引导学生用数学的眼光去观察、分析、解决生活中的问题,通过在生活中用数学,增强学生对数学价值的体验,强化应用数学的意识。

1、用数学眼光观察生活问题。生活是数学的宝库,生活中随处都可以找到数学的原型。经常让学生联系生活学数学,引导学生用数学的眼光观察生活问题,不仅有利于培养学生用数学的眼光认识周围事物的习惯,而且有利于培养学生探索的意识。如认识“圆”以后,让学生到自己生活的环境中去观察哪些物体的面是圆的?学习了“圆柱的侧面积和体积”之后,让学生观察生活中哪些物体是圆柱体。学习了“轴对称图形”后,让学生找一找,说一说,你见过周围那些物体是轴对称图形?又如,在学习了普通记时法与24小时记时法后,老师可以让学生去找找生活中哪些地方哪些部门是用24小时记时法的,哪些地方、哪些部门又是用普通记时法的。

2、用数学方法研究生活问题。生活中的许多问题包含着数学知识。引导学生运用数学方法研究问题,不仅使学生感受到成功和自身价值的存在,而且可绽放绚丽的创造之花,让学生真正由“读书虫”向社会实用型人才发展。如,学了数学三角形的稳定性后可以让学生解释一下:我们住的房子的屋顶为何要架成三角形的?木工师傅帮同学修理课桌为何要在桌脚对角处钉上一根斜条?教学平行四边形的特性请学生说明:为什么拉栅门要做成平行四边形的网格状而不做成三角形?

3、用数学知识解决生活问题。通过创造条件,引导学生运用所学的数学知识和方法解决日常生活中的实际问题,不断提高学生运用数学能力。如,学习了有关面积计算的应用题后,学生学会量窗户的长和宽,算出它的面积,而后再导入生活,引导学生实际计算做窗帘要用多少米布。这就应考虑到窗帘要比窗户长一些,宽一些,如果是面积较大的用两幅窗帘面对拉,要照原样配一块该怎么办?在没有尺的情况下,应带哪块玻璃?还是两块都带去?这样的“生活化”教学活动,学生既增长了知识,又学会了思考和解决问题,大大地锻炼学生的实践创新能力。总之,数学教学生活化是教育现代化对数学教学提出的新要求,我们在数学教学中必须千方百计地让学生从生活中体验数学,让学生自觉地把数学知识运用到各种具体的生活情境中,把培养学生在生活中应用数学知识的意识贯穿于教学的始终,使学生在“生活”和“数学”的交替、互动中更加热爱数学、热爱生活。

高中数学集合在生活实际运用

第一:高等数学,这门课通用性之广可能是你所想不到的,举个例子(因为我是机电专业,故而例子大部分是机电设计):

PID控制器,P是比例,I是积分,D是微分,PID控制器可以模拟电路,也可以是数字系统来模拟的电路,例如用单片机来模拟,但无论哪种方法,都涉及到系统的参数设定,顾名思义,PID需要比例参数,积分参数,微分参数,这三者的确定以及之后的运算,均是在高等数学的基础上的。

液压伺服阀,对于液压方面的计算,其实原理应用均为“流体力学”,对于流体力学,你们日后大概会接触到,通用公式,基本上都是需要高数基础来推导的。详情请去图书馆借阅《液体力学》

第二:线性代数,这门课,说实话,更是牛B,我想您在高中时代肯定学过坐标系的转换,例如坐标平移,极坐标转换等等,那你现在想一个问题,给你一个两关节机械手,你如何控制这个机械手的运动问题,我如何控制各个伺服电机来决定这些机械的运动位置与力的大小呢?这些问题在《机器人运动学》与《机器人动力学》中有详细的探讨,如果让我告诉你,他们运用到的知识,可以这么说,用的是“矩阵”,我想通过线代的学习,你应该对他不会陌生,对矩阵的运算,如求逆阵啦,伴随阵啦,都需要。这只是在我了解的领域内知道的线代应用。

第三:概率与统计,我想这个不用我多说了,古典概率不必多讲,生活中用到他的情况比比皆是,还有一些实例,我想在课本上应该有所涉及,如医学上,用概率论来判断一种新型药物是否有效。统计呢,这个…………以后你到公司里,不能一涉及到账单就找财务吧,那财务还不忙死……还有很多问题账务也处理不了,因为如果涉及到工业工程,学经济的财务还真不一定懂,你可以看一下《工程经济学》,这里面有很多统计方面的应用。

第四:几何学,对于一些经典的几何模型,其实我们每天都在用到,例如求圆周长,面积,求一些标准体的体积等等,只不过我们把这些知识划归了常识,而现代文明仅仅是这些基本的几何知识是远远不够的,所以我们要用很多高等数学的知识来解决一些几何问题,例如几何学中的一个重要的分支——解析几何,工程中常用的Pro/E三维软件,只要你构建了一个几何体,无论它有多么的不规则,只需要点一下求体积的按键,它就能给你算出来,如何实现呢?电脑运算快,但不智能,所以算法要你来写,用程序写出来,这些算法,其实就是高等数学中的解析几何啦,当然,不会那么简单,其中定然还要用到一些更高深的数学,例如一些有限元的算法之类的。(没有深入了解过Pro/E中的求体积算法,如若有误还请见谅)

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如@陈然所说,这些课的学习能让你用一种区别于普通人的眼光来审视这个世界,你会惊奇的发现,这个世界其实是由数学构成的,(学美术的会认为世界是由颜色构成的,学文学的会认为世界是由思想汇聚的,学经济的会认识世界是由货币铸成的。)你可以更抽象地去认识这个世界,了解他的前因后果。 陈然的答案很棒,我也很赞同,不过我想,还是补充一些关于现实生活中能看到的“活生生”的例子比较好。

我在此作出这个解答的原因,也是希望大家知道,这些东西并不是所谓的一无所用,它们功用之大,超乎我们的想象,如果没有高等数学,你连一台普通机床都做不出来,更不必说什么数控系统了~

其实随着你学习的深入你会发现,其实就你们学的这点儿高等数学,都不够用,如果你以后要自己做工程,肯定还要补习一些拉氏变换,傅氏变换,Z变换,更有甚者要学一些专门领域才用到"专业“的数学,如《数值分析》,系统变式等,不过那时候,我想,你已经深入地了解到数学的意义了。

函数模型可以解决生活中哪些问题?

实际运用:全中国人的集合,它的元素就是每一个中国人。通常用大写字母如A,B,S,T,...表示集合,而用小写字母如a,b,x,y,...表示集合的元素。若x是集合S的元素,则称x属于S,记为x∈S。若y不是集合S的元素,则称y不属于S,记为y?S

集合在数学领域具有无可比拟的特殊重要性。

集合论的基础是由德国数学家康托尔在19世纪70年代奠定的,经过一大批科学家半个世纪的努力,到20世纪20年代已确立了其在现代数学理论体系中的基础地位。

可以说,现代数学各个分支的几乎所有成果都构筑在严格的集合理论上。

扩展资料:

集合的特征:

1、确定性

给定一个集合,任给一个元素,该元素或者属于或者不属于该集合,二者必居其一,不允许有模棱两可的情况出现。

2、互异性

一个集合中,任何两个元素都认为是不相同的,即每个元素只能出现一次。有时需要对同一元素出现多次的情形进行刻画,可以使用多重集,其中的元素允许出现多次。

3、无序性

一个集合中,每个元素的地位都是相同的,元素之间是无序的。集合上可以定义序关系,定义了序关系后,元素之间就可以按照序关系排序。但就集合本身的特性而言,元素之间没有必然的序。

百度百科-集合

高数行列式在生活中有什应用?

函数模型可以解决生活中这些问题:静电作用、银行复利计算、一元一次函数、高铁票价算

静电作用:在干燥的冬季,人们有时会被电击,晚上脱下外套时甚至会看到身体冒火花。这些现象可以用静电作用模型来解释。通过建立静电场方程,可以预测电荷在空间中的分布,从而解释静电现象。

对数增长:某变量的变化与时间的关系近似于对数函数。当增大时的增长速度越来越慢。这与指数增长相反,指数增长更常用。对数模型可以用来描述生物种群的增长、的传播等现实问题。

经济学中的需求和供应模型:价格与需求、供给之间的关系可以用一元二次函数来描述。通过这个模型,可以分析市场价格波动的原因,为政策制定者和企业提供决策依据。

高等数学在工程领域的应用:通过高等数学的知识,可以利用函数模型求解曲线与坐标轴的交点、围成的面积和体积等问题。这对于工程师在设计机械、建筑结构等方面具有重要意义。

一元一次函数:在一元一次函数的应用中,我们可以解决购物、租用车辆、入住旅馆等消费活动中的线性依存关系问题。例如,优惠券的折扣率与消费金额之间的关系等。

高铁票价计算:根据高铁的一般收费标准,可以建立速度、距离与票价之间的函数模型。这个模型有助于旅客了解不同行程的票价,也为高铁运营企业提供了制定票价策略的依据。

环境监测:空气质量、水质、土壤污染等环境问题可以通过建立相应的函数模型进行监测和预测。这些模型有助于和相关部门制定环境保护政策,为企业和个人提供环保意识。

这些生活中的问题只是函数模型应用的一部分。实际上,函数模型几乎可以应用于各个领域,包括物理、化学、生物、经济、社会科学等。通过建立合适的函数模型,我们可以更好地理解和解决实际问题。在科学技术不断发展的今天,函数模型在生活中的应用将更加广泛,为人类社会带来更多便利。

高等数学中的行列式在生活中有很多应用。以下是一些例子:

1.解线性方程组:行列式可以用来求解线性方程组,例如克莱姆法则。克莱姆法则是线性代数中的一种方法,用于求解线性方程组的解。它通过将系数矩阵和常数项向量表示为一个行列式的形式,然后通过对行列式进行一系列的操作来求解线性方程组的解。

2.计算矩阵的逆:行列式可以用来计算矩阵的逆。如果一个矩阵的行列式不为零,那么这个矩阵就有逆矩阵。逆矩阵在许多领域都有应用,例如计算机图形学、物理学和工程学等。

3.判断矩阵是否可逆:行列式可以用来判断一个矩阵是否可逆。如果一个矩阵的行列式为零,那么这个矩阵就不可逆。

4.计算矩阵的特征值和特征向量:行列式可以用来计算一个矩阵的特征值和特征向量。特征值和特征向量在许多领域都有应用,例如物理学、化学和生物学等。

5.解决几何问题:行列式可以用来解决一些几何问题,例如求解平行四边形面积、三角形面积和体积等。

总之,高等数学中的行列式在生活中有着广泛的应用。它不仅能够帮助我们解决各种实际问题,还能够促进科学技术的发展。

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