微积分入门(微积分入门讲解)

1. 微积分入门讲解

微积分的学习前,需要掌握基本初等函数的各种性质以及它们的图像要可以想象。要有基本的向量的知识,在多元微积分哪里会用到。

此外,还应对数列有足够的了解,在求极限,级数等问题中,这些都作为基本的常识的。这些都是最常用的,最具体的,一般来说学微积分都要有高中知识来作为基础的,但是并不是说学它就一定要先把高中数学知识学完,可以边学微积分边补前面的基础的。

实际上,用到的前面的内容并不多,但是有了高中积累的数学方面的的素养,比如运算能力,思维抽象能力,肯定是有助于微积分的学习的。

2. 微积分入门基本公式

微积分的基本公式共有四大公式:

1、牛顿-莱布尼茨公式,又称为微积分基本公式。

2、格林公式,把封闭的曲线积分化为区域内的二重积分,它是平面向量场散度的二重积分。

3、高斯公式,把曲面积分化为区域内的三重积分,它是平面向量场散度的三重积分。

4、斯托克斯公式,与旋度有关。

3. 李永乐讲微积分入门

微积分的本质就是极限的问题。具体内容如下。

李永乐说,微分是来研究函数的局部性质的,积分可以用来求不均匀几何体上的质量。

微积分数学概念,是高等数学中研究函数的微分(Differentiation)、积分(Integration)以及有关概念和应用的数学分支。它是数学的一个基础学科,内容主要包括极限、微分学、积分学及其应用。微分学包括求导数的运算,是一套关于变化率的理论。

4. 小平邦彦微积分入门

《微积分学教程》,作者:菲赫金格尔茨。

《数学分析原理》,作者:菲赫金格尔茨。

《数学分析》,作者:卓立奇。

《数学分析简明教程》,作者:辛钦。

《数学分析讲义》,作者:阿黑波夫等。

《数学分析八讲》,作者:辛钦。

《数学分析原理》,作者:rudin。

《直来直去的微积分》,作者:张景中。

《高等数学》,作者:李忠。

《多变量微积分》,作者:小平邦彦。

5. 微积分入门题目

在开始学习微积分之前,确保你已经掌握了以下基础知识:

1. 代数基础:包括代数基本概念、方程、代数运算等。

2. 几何基础:包括几何图形的基本概念、三角形、四边形、圆等。

3. 三角函数基础:包括正弦、余弦、正切等基本概念以及相关公式。

如果你的基础知识薄弱,可以先回顾和巩固这些内容。同时,制定一个详细的学习计划,并为自己设定一些学习目标,以帮助自己保持学习动力和方向。

此外,选择一本权威的微积分教材,并寻找在线教学视频、学习指南、练习题和解答等学习资源,可以帮助你更好地理解和掌握微积分知识。

6. 小学微积分入门

步骤/方式1

首先,学习微积分时,要注意多归纳、勤总结。归纳总结能帮助我们将一些比较分散的知识集中起来,做到对某方面的知识有一个全面、 深入的了解,这样能让我们的基础更加牢固。

步骤1

其次,要讲究循序渐进,不可急于求成。我们应根据自己的实际能力选择一个适当的学习进度。最好的学习方法是边学习边复习。不断地学习能帮助我们吸收新的知识,而有计划的复习能巩固知识,深化知识。

步骤1

另外,在学习中肯定会遇到各种各样的问题,大家不妨暂时把问题分成一系列小的问题,然后去复习、回顾那些与此相关的基础知识,采取各个击破的方法排疑解难,直到最终解决该问题。

步骤/方式2

课本上的题都做,也做一些辅导书上的题。上课认真听讲,课前认真预习,一定要记住老师强调的重点。我认为高数的学习一定要先掌握好公式。有了公式才能把题做好,然后以公式不变应万变。

7. 微积分入门教学视频

微积分的运算法则主要包括以下几项:

加法法则:两个函数相加的结果等于它们各自的函数值相加。例如,如果f(x)和g(x)是两个函数,那么它们的和函数可以表示为h(x)=f(x)+g(x)。

减法法则:两个函数相减的结果等于它们各自的函数值相减。例如,如果f(x)和g(x)是两个函数,那么它们的差函数可以表示为h(x)=f(x)-g(x)。

乘法法则:两个函数相乘的结果等于它们各自的函数值相乘。例如,如果f(x)和g(x)是两个函数,那么它们的积函数可以表示为h(x)=f(x)*g(x)。

除法法则:两个函数相除的结果等于它们各自的函数值相除。例如,如果f(x)和g(x)是两个函数,那么它们的商函数可以表示为h(x)=f(x)/g(x)。

幂法则:两个函数相幂的结果等于它们各自的函数值相幂。例如,如果f(x)和g(x)是两个函数,那么它们的幂函数可以表示为h(x)=f(x)**g(x)。

8. 高等数学微积分入门

(小石头尝试着来回答这个问题)

用生活中通俗易懂的语言描述微积分为:

微分:圆角的桌角的局部放大后近似于平直的,于是膝盖撞上去不会很痛;

积分:土豆的体积近似等于其切出来的土豆条按照长方体计算的体积之和,土豆条切的越细,越准确。

更具体的描述如下:

微积分分为微分和积分两部分,首先,我们来讨论什么是微分?

考虑下面的两个曲线,

某些生活经验(比如:膝盖不小心撞上去的感觉)告诉我们,两个曲线在A点处的特性不同:

蓝色曲线A点处是圆润的;

绿色曲线A点处是棱角的;

进一步,我们在两个曲线A点处用直尺画一条直线,然后放大A点附近的局部:

观察发现,随着局部的不断放大,两种特性的差异表现明显,在A点处圆润的 蓝色曲线 和 直线越来越 贴近,而A点处棱角的 绿色曲线 则和 直线 毫不相干。

蓝色曲线在A点处的表现,就是微分,具体的数学描述如下:

设 蓝色曲线的对应的函数是 f(x),A 点的 坐标是 (x, f(x)),则可以再 A 处做一个局部坐标 X’AY’:

局部坐标 X’AY’ 下,蓝色曲线的函数为:

Δf(Δx) = f(x + Δx) – f(x) ①

称其为 函数 f(x) 在 A 点处的变化率,而 直线的函数为:

l(Δx) = kΔx ②

其中 k 为常数,表示直线的斜率。

根据,上面的分析,我们知道 随着 Δx 的减小,Δf(Δx) 和 l(Δx) 越来越 贴近,也就是说,它们的差 Δf(Δx) – l(Δx) 也会越来越小。那么具体,如果描述 这种 贴近呢?

很自然我们会想到:

当 Δx 趋近于 0 时, Δf(Δx) – l(Δx) 也趋近于 0。③

但是,这用来描述贴近,显然不够,因为考虑绿色曲线(上半段),

发现 Δf(Δx) – l(Δx) = (k’-k) Δx, 也满足 当 Δx 趋近于 0 时, Δf(Δx) – l(Δx) 也趋近于 0,但显然 它们不 贴近。于是我们对上面的描述,进行调整:

当 Δx 趋近于 0 时, (Δf(Δx) – l(Δx)) / Δx 也趋近于 0(即,Δf(Δx) – l(Δx) 比 Δx 更快的趋近于 0) ③‘

这样,对于绿色曲线 (Δf(Δx) – l(Δx)) / Δx = (k’-k) 显然是非零常数,就被排除了。

令 o(Δx) = Δf(Δx) – l(Δx) 称 为 Δx 的高阶无穷小量,并将,③‘ 写成极限形式为:

于是最终得到:

这个公式就是 函数 f(x) 在 A 点处的微分。

由 ④, ① 和 ② 有:

等式两边取极限,再 根据 ③’ 得到:

令,

称f'(x) 为 f(x) 在 A 处的导数,当 A 点取满 f(x) 的整个定义域时,称 f'(x) 为 f(x) 的导函数,f(x) 为 f'(x) 的原函数。

至此,微分就讨论完毕,接着,我们讨论什么是积分?

积分又分为:不定积分 和 定积分,先说 不定积分。

设 f(x) 是 函数 F(x) 的导函数,即,f(x) = F'(x),现在已知 f(x) 求原函数 F(x),令,

称为不定积分。

也就是说,不定积分,就是求导的 逆运算。

然后是,定积分 也称为 黎曼积分,我们看一则故事(本故事纯属虚构):

自从阿基米德发明排水法后,测量不规则物体的体积已经不是问题。有一天,阿基米德去餐馆吃午餐结果忘了带钱,刚好老板也是一个数学爱好者,于是老板对阿基米德说:“如果 阿基米德先生 可以 只用 带刻度的直尺 测量出土豆的体积,这一顿就免费”。阿基米德最近正在用割圆法计算圆周率,于是很快找到了解决问题的方法:

只见他,迅速用直尺的将土豆切成土豆条,然后将每个土豆条近似当做 长方体,用 直尺量出其长宽高,进而计算出 每个土豆条的近似体积,最后将 所有 土豆条 的体积加起来就是整个 土豆的体积。

餐馆老板,提出质疑,认为 将 土豆条 近似的 当做 长方体,不准确。阿基米德,反问到:

如果,我将每个土豆条在改刀成 更细的 土豆条,是不是就更精确了?

餐馆老板,想了一想,土豆条不准确,就是因为两端是土豆的不规则表面,如果 土豆条根细,那么 规则表面的面积就会更小,误差就会更新。于是回答:是

阿基米德,接着解释:既然,将 土豆条 继续细分,就会得到更高的 精度,那么无限细分下去,总可以得到 准确的 值。

餐馆老板虽然不得不承认这个结果,仍然不满意,他认为:这样无限细分下去,无法结束,因此最终还是得不到这个 准确的 值。

阿基米德,接着说:在现实中,当然不能,但是在数学中就可以了。

可是餐馆老板,依旧不买账,正当两人争执的不可开交时,旁边桌子上,一个年轻人站了起来,说:二位不要争论了,我愿意为这位 阿基米德 先生 付钱。

于是,阿基米德吃完免费的吃午,回去继续计算他的圆周率去了。

而这个年轻人,也马上也返回了自己的住所,并按照 阿基米德 想法,用数学的方法对切土豆进行了 描述,这就是:黎曼积分。这个年轻人就是 黎曼。

最简单的黎曼积分可以用于计算 函数 f(x) 和 X 轴 在 区间 [a, b] 之间 围成的 曲边梯形 面积,

我们在 a 和 b 之间插入一系列点:

a = x₀ < x₁ < … x_{n-1} < b = x_n

这样将 一个大的 曲边梯形 Λ = ay₀y_nb 分割为 一系列小的 曲边梯形:

δ₁, … δ_n

其中, 任意 小曲边梯形 δᵢ = xᵢ₋₁yᵢ₋₁yᵢxᵢ 的面积近似于 小矩形 σᵢ = xᵢ₋₁y’ᵢ₋₁y‘ᵢxᵢ 的面积:

Sᵢ = f(ξᵢ) Δxᵢ

这里, ξᵢ 是 xᵢ₋₁ 和 xᵢ 之间任意一点,Δxᵢ = xᵢ – xᵢ₋₁。

于是 Λ 的 面积 S 就近似为,这些 小矩形 的 面积之和:

让,λ = max{Δx₁, …, Δx_n} , 则 当 λ → 0 时,S’ → S,记为:

这就 黎曼积分。

注意: 黎曼积分 还可以 扩展为 勒贝格积分,但是 这 牵扯测度论,比较复杂,不适合这里讨论。

最后,是著名的 牛顿-莱布尼兹公式:

它将 不定积分 和 定积分 关联在一起。

诚如故事所述的那样,黎曼积分不仅可以用于计算曲边梯形面积,还可以计算三维物体的体积,当然还可以 计算,更高维度物体的体积,曲线的质量,物体沿曲线做的功,另外,微分也还可以扩展到 多维 函数 和 向量函数的情况,这些内容属于《多元微积分》其基本原理 和 上面 所述的《一元微积分》类似,这里就不展开讨论了。

(由于小石头数学水平有限,出错在所难免,欢迎各位老师和同学批评指正!)

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