数学极限思想的应用论文(共2篇) 数学的极限思想

数学极限思想的应用论文(共2篇)

数学极限思想的应用论文(共2篇) 第1篇:论高等数学之极限思想 极限是高等数学最基本的概念之一,极限思想是近代数学的一种很重要的 数学思想,是用极限概念分析问题和解决问题的一种数学极限思想,本文从极限 的定义、极限思想的价值、教学中如何渗透极限思想几个方面进行了简要论述。

1、极限的概念 1.1数列极限:设 为一个数列,a为一常数,若 ,总存在一个正整数 N,使得当 时,有 ,称a是数列 的极限。

1.2函数极限:函数 在点a的某去心邻域内有定义,A为常数,若 , 总存在一个正数 ,使得当 时,有 ,称A是当x趋向于a时函数 的极限。

出于不同需要,还引进了不同意义下的极限概念,比如在集论中引进 了集列的上、下极限的概念,在无穷级数论中引进级数绝对收敛与条件收敛的概 念,以及在函数逼近论中引进了一致逼近、平均逼近等的极限概念.无论怎样定 义,本质都是一样的,都是从有限观念发展到无限观念的过程。

2、极限思想的价值 极限思想揭示了变量与常量、无限与有限的关系,通过极限思想,我 们可以从有限来认识无限,以直线近似代替曲线,以不变认识变化,从量变认识 质变。极限思想具有创新作用,它广泛用于微分方程、积分方程、函数论、概率 极限理论、微分几何、泛函分析、函数逼近论、计算数学、力学等领域。

生活中的例子:一张饼,第一天吃它的一半,第二天吃它的一半的一 半,第三天吃它的一半的一半的一半,……这样,这张饼能吃完吗显然吃不完, 饼越来越小,但还是有的。只能说,这张饼的极限为零,但绝不是零。这就是一 种极限思想的具体写照。

极限思想十分重要,贯穿整个数学体系,恰当的应用极限思想可以将 一些问题简化,学生灵活运用极限思想意义重大。3、将极限思想渗透到课堂教学中 3.1课堂上介绍一些体现极限思想的典故 哲学家庄周在《庄子天下篇》中说:“一尺之棰,日取其半,万世不 竭”,将木棰长度的变化看作为一个无限的过程中去研究,古代数学家刘徽割圆 术中“割之弥细,所失弦少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体而无所失矣” 也体现了极限思想。通过这些有趣的小故事,让学生从中体验和感受极限思想的 妙处,激发兴趣。

3.2讲授新知识时渗透极限思想 在教学中,讲授新知识的同时体现极限思想,比如求曲线的切线斜率、 圆面积、变速运动物体的瞬时速度、曲边梯形面积、曲顶柱体的体积等都是通过 极限思想得以引入课题并解决问题的,还有空间集合体中圆柱、圆锥之间相互转 化,圆锥是圆柱的上底逐渐缩小的一种极限状态,体现了一种动态的极限思想。

3.3体现极限思想的数学概念 高等数学中的许多概念都是利用极限来描述的,体现极限思想的数学 概念比比皆是,下面就列举几个:
(1)函数连续的概念中用到极限式:
(2)导数的概念中有极限式:
(3)定积分的概念也是通过分划、取近似、求和、取极限得到的:
(4)无穷区间上的广义积分的定义也是通过有限区间的定积分取极限 得到的:
(5)级数的收敛性也是用极限式定义的:若级数 的部分和数列极限存 在,即 ,称级数收敛。

(6)无穷小的定义也是用极限来描述的:若有 ,称 为此变化过程中 的无穷小。

(7)二元函数 在有界闭区域D上的二重积分定义也用到了极限,(8)二元函数 在曲线L上的第一型曲线积分也是用极限定义的:
(9)多元函数偏导数也是用极限来定义的, 关于x的偏导数为:
,关于y的偏导数类似。

4、解决问题时利用极限思想 高等数学中的许多问题都是通过极限的思想方法来解决的,下面简单 的举两个例子。

(1)如何求平面上曲边梯形的面积 通过极限思想方法,利用无限分割,以直代曲、用无数个小矩形面积 无限逼近曲边梯形的面积通过取极限最终来解决这个问题;
(2)如何求圆面积 我们可以设定情境,利用极限思想方法,通过圆内接正多边形,无限 增加内接正多边形的边数,利用内接正多边形的面积无限逼近圆面积的方法来解 决的;
物体的瞬时速度、平面曲线的弧长、曲顶柱体的体积等问题都是利用 极限思想方法解决的。教师在教学中恰当选取问题,利用极限思想解决问题,教 学效果事半功倍,提高学生用极限思想方法解决相关问题的能力。

结束语 综上所述,极限思想是高等数学教学中的重难点,贯穿整个高数体系, 在教学中教师要有意识的将极限思想渗入,通过恰当的方法让学生理解极限的概 念和思想方法,让学生体会极限思想的妙处,体会“以直代曲、化零为整、化圆 为方、以不变代变、以有限找无限”等的极限思想,提高学生应用极限思想方法 解决问题的能力。

作者:谷亮 来源:建筑工程技术与设计 2015年10期 第2篇:高等数学中极限思想的应用 本文通过系统阐述极限理论在数学理论发展中的重要作用,说明了在高等教学中加强数学极限思想的必要性. 极限是高等数学中的一个非常重要的概念,极限思想贯穿于高等数学 的各个部分.因此,理解极限概念所蕴涵的数学思想方法,对掌握高等数学中的 其他概念有很大的帮助. 纵观数学的发展史,当初牛顿、莱布尼兹在创立微积分时取得了极其 重要的创造性的成果,但由于缺乏清晰严格的“极限”和“无穷小”的概念,未能把 微积分建牢固的基础上.之后数学界展开了一场长达十多年的关于微积分奠基问 题的大论战.通过这场论战,大批数学家对微积分基础概念做了深入探讨,促进 了微积分理论基础的建设.正是由于极限理论的完善,微积分才取得最后的胜利. 而微积分的主要理论基础是极限论,高等数学中的导数、积分、级数、敛散、甚 至数学中最基本的实数概念都要以极限概念为基础来建立.理解了极限的思想方 法,掌握了极限的基本运用,以及有关它的一些重要性质,有助于学生理解其他 数学概念,把握不同数学概念之间的本质联系.下面我就高等数学中的几个重要 概念所蕴涵的极限思想作分析,以供教学参考. 一、导数的概念 导数概念不是数学家凭空想象出来的,而是从解决客观实际问题的过 程中概括抽象出来的.要了解导数概念所蕴涵的数学思想方法,我们还是通过导 数概念的引入来探讨. 几乎所有高等数学教材关于导数概念的引入都是通过求物体运动的 瞬时速度和曲线的切线斜率.两个例子,虽然意义不同,但分析问题、解决问题 的方法则是相同的,取得结论的方式也是一致的.它们都是刻画一个变量对另一 个变量的变化快慢速度,也就是因变量对自变量的变化速度.舍弃这些例子各自 的意义,抽出其共同的数学本质,即得到导数的概念:
称该级数收敛,S是该级数的和.若该级数的部分数列发散,则称该级 数发散,此时该级数没有和.级数收敛的概念真正解决了无限小数是一个数理论 问题.随着绝对收敛概念的建立,无限和运算结合律、交换律、分配率的成立范 围在理论上才得以明确.同样借助极限,函数项级数一致收敛概念建立后,函数 级数每项具有的分析性质,即连续性、可积性、可微性与其和函数间才建立了必 然联系,无限和运算分别与极限运算、定积分运算、求导运算交换次序成为可能.以上仅借助于导数的概念、定积分的概念和级数敛散性定义说明在高 等数学中极限思想的应用.事实上,其他类型的极限概念可以通过类似法进行处 理.在教学过程中,再辅以恰当的实例,使学生清楚、牢固地掌握极限概念、性 质,以及相应的极限思想和方法. 作者:夏立标 来源:考试周刊 2013年77期