微积分思想的不变性

来源 :数学学习与研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiao_ai1989
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘要】挖掘一元函数微积分思想与二元函数微积分思想的联系.讨论两类微积分中函数、极限、微分、中值定理、洛必达法则、牛顿—莱布尼茨公式等思想的不变性.
  【关键词】一元函数;二元函数;思想;不变性
  大学《高等数学》的内容中含有一元函数微积分学和多元函数微积分学,往往将其分置于教材的上、下两册中.在教学安排中,也往往将其分置于两个学期.学生在学习《高等数学》时,往往只能分别理解两者的思想,在学习多元函数微积分时感到困难.在教与学中,可以演绎一元函数微积分和多元函数微积分思想的不变性,使一元函数微积分思想有推广,多元函数微积分思想有衔接,把两者形成一个有机的整体.
  多元函数微积分学往往以二元函数为代表来介绍其基本内容.这样,工作就放在了去发掘从一元函数微积分到二元函数微积分思想的不变性.下面就谈谈一元函数微积分和二元函数微积分中几个重要思想的联系.
  1.函数的定义
  函数的定义在形式上不变.
  二元函数u=f(x,y),x∈D的自变量从点P0(x,y)变到P(x Δx,y Δy)的增量为(Δx,Δy),类比于一元函数的表示,在《高等数学》中不方便处理.而类比于一元函数,二元函数的自变量从点P0(x,y)变化到P(x Δx,y Δy)的增量是易于量化的,就是当自变量沿任意方向变化和沿坐标轴方向变化时的增量表示,这样就相应地产生了二元函数的方向导数及偏导数思想.
  4.函數的微分
  函数的微分中局部线性化思想不变.
  通过对函数的(全)增量的表示进行解析,利用局部线性化的思想得到:一元函数的微分反映的是相应切线上点变化的特点;二元函数的(全)微分反映的是相应切平面上点变化的特点.
  5.中值定理
  图1以拉格朗日微分中值定理为例,在坐标面与非坐标面上的量的关系不变.
  在相应的条件下,如图1,一元函数的拉格朗日微分中值定理在几何上可以这样理解:在xOy面上,曲线弧AB上至少存在一点C,使得曲线弧AB在点C处的切线与弦AB平行.设曲线弧AB的方程为y=f(x),x∈[a,b],则点A(a,f(a)),B(b,f(b)),向量AB=(b-a,f(b)-f(a)),曲线弧AB在点C处的切向量为
  6.洛必达法则
  洛必达法则在公式形式上不变.
  7.泰勒公式
  泰勒公式用多项式来近似表示函数的思想不变.
  8.定积分、重积分、线面积分
  定积分、重积分、线面积分的“和式的极限”思想不变.
  9.积分变限函数的微分
  积分变限函数的微分公式的形式不变.
  10.积分中值定理
  积分中值定理形式不变.
  11.牛顿—莱布尼茨公式
  牛顿—莱布尼茨公式化为原函数的增量的思想不变.
  12.结束语
  通过对一元函数微积分与二元函数微积分相关思想的对比,可以发现:从一元函数微积分到二元函数微积分并不是另起炉灶的新思想,可以认为是同一思想在不同条件下的结论.在教与学中,如果在思想上能够对所学内容统一,那么可以使学生的学习视野更宽广,为学生学习专业课和向更高层次冲刺打下良好的基础.
  【参考文献】
  [1]同济大学数学系.高等数学(下册):第七版[M].北京:高等教育出版社,2014:58.
  [2]同济大学数学系.高等数学(下册):第七版[M].北京:高等教育出版社,2014:60.
  [3]同济大学数学系.高等数学(下册):第七版[M].北京:高等教育出版社,2014:133.
  [4]覃淋.多元函数LHospital法则及其应用[J].保山学院学报,2017(5):36-40.
  [5]同济大学数学系.高等数学(下册):第七版[M].北京:高等教育出版社,2014:139.
  [6]同济大学数学系.高等数学(下册):第七版[M].北京:高等教育出版社,2014:122-123.
  [7]同济大学数学系.高等数学(下册):第七版[M].北京:高等教育出版社,2014:238-239.
  [8]同济大学数学系.高等数学(下册):第七版[M].北京:高等教育出版社,2014:212.
  [9]同济大学数学系.高等数学(下册):第七版[M].北京:高等教育出版社,2014:234.
  [10]同济大学数学系.高等数学(下册):第七版[M].北京:高等教育出版社,2014:240.
其他文献
【摘要】近年来信息技术的迅猛发展给教育教学带来了很大便利,尤其在小学低年级数学图形教学中,信息技术的融入,使图形教学更加直观,降低了图形知识的学习难度,大大提高了学生的学习兴趣,促使图形教学的质量得到了非常明显的改善.基于此,本文根据笔者自身的教学实践经验,对信息技术与小学数学图形教学的有效融合进行分析与讨论,并提出具体的融合策略,希望对其他教师提高数学图形教学的质量有积极作用.  【关键词】小学
【摘 要】阅读可以说是语文学习的基础,阅读能为学生带来的不仅是信息的摄取,还有审美体验以及跨越时空的情感交流,而新的课程标准又对学生阅读的自主性与思维的锻炼提出了更高的要求,所以从学生语文综合素养的培养角度出发,语文学习过程中只有课文精读是远远不够的,那些经典的文学作品一样是阅读学习中的必备之物,只是课堂教学的时间毕竟有限,如何利用好课堂经典好书导读的时间和时机引导学生喜欢上阅读、主动阅读并能找到
【摘要】教材是架起教师与学生的一座桥梁.它在内容与形式上具有一定的局限性,但作为教材的直接使用者——学生,他们对教材提出了“开放性”的要求.本文以小学数学北师大版教材“整理与复习”内容为例,从教材重视学生的反思与交流、重视学习方法的多样化、重视学生思维的开放性这三个方面,诠释了北师大版教材尊重学生生命个体、重视学生个性化发展.  【关键词】北师大版教材;自由开放;学习空间  教材是学生在学校获取系
“最是书香能致远,腹有诗书气自华。”朱永新教授在《阅读:让全民族精神起来》里说道:“阅读,让贫乏和平庸远离我们!阅读,让博学和睿智拯救我们! 阅读,让历史和时间记住我们! 阅读,让吾国之精魂永世传承!”  43岁的布里廖夫是俄罗斯电视台著名的主持人,曾在索契专访我国国家主席习近平40余分钟。在专访中,习近平主席侃侃而谈,当他谈到自己的爱好时说:“我个人爱好阅读、看电影、旅游、散步,现在,我经常能做
【摘要】随着社会的发展和进步,现在家长对孩子教育的关注度越来越高,尤其是在打基础的小学阶段,对孩子的学习起到了关键作用,这也对教育工作者提出了更高的要求。本文以自身教学经验为出发点,深入剖析在小学数学这门学科的教学过程中发现的诸多可以进一步改进和优化的地方,值得大家共同讨论和学习。  【关键词】小学数学;数学问题;教学质量  一、情境创设理论联系实际,加深学生对知识点的理解和应用  知识源于生活,
【摘要】在初中数学教学中,应该少一些“槌”一样的直接灌输,多一些“水”一样的情境设置;少一些“他者”的技巧演示,多一些自身的动手操作;少一些原模原样的死守教材,多一些紧扣现实的生活联系.数学学习在这样的多少取舍中会变得轻松愉快并且意蕴十足.在这样的多少取舍中,学生的拓展力、学习力、实践力将得到提高,视域会开阔,思维也活跃起来,情感得到滋养,一切都朝着充满希望的方向挺进.本文以《图形的旋转》为例,引
【摘要】在这篇文章中,对满足齐次Dirichlet边值条件的椭圆型MongeAmpère方程, 在二维常曲率黎曼流形上借助与解有关的辅助函数,在u的Hessian矩阵特征值满足一定条件时,给出一个与此方程解有关的微分不等式证明.  【关键词】 黎曼流形;曲率;微分不等式  【基金项目】北京电子科技职业学院校内科技重点课题 “有关一类椭圆偏微分方程解的微分不等式”(项目编号:2018Z002-022
【摘 要】随着新课程教育教学改革运动渐入佳境,历史学科核心素养的内涵随之而生,而推理作为一项重要的学习能力,与历史学科核心素养的培养目标有着较多的契合性,逐渐被内化为历史核心素养本身的要求。下面,我将从唯物要素的纳入,增加历史本质的认知;反向思维的假设,把握历史解释的要点;历史元素的组合,进行史料的解析;历史主题的探究,建立历史时空的关联等方面,浅谈高中历史“推理”教学的几点方略。  【关键词】高
【摘要】核心素养是教育界的热门用语,如何培养学生学科核心素养也是一线教师热议的话题.核心素养培养的关键在于课堂教学的落实,因此如何设计以核心素养为本的教学设计值得我们思考.本文以“二次根式”第一课时教学为例谈谈核心素养导向下的数学运算能力培养.  【关键词】核心素养;运算能力;教学设计  【基金项目】福建省漳州台商投资区基础教育课程与教学研究课题《核心素养导向下的数学运算能力培养的实践研究》(TS
【摘要】含参的不等式恒成立问题一直是各级各类考试中比较常见的题型之一,它创新性强,背景各异,形式多样,类型众多,切入点深,且往往难度较大,不可一蹴而就.此类问题能合理综合函数、不等式、导数等相关知识,渗透化归与转化思想、函数与方程思想、分类讨论思想,以及其他数学思想等,能有效考查数学知识与数学能力,具有很强的区分度与选拔性.  【关键词】不等式;函数;恒成立;分类讨论;导数;极值点  含参的不等式