肖厚國(guó)
概率思想在高等數(shù)學(xué)中的運(yùn)用很廣泛,它可以降低高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的抽象化程度,從而對(duì)運(yùn)算過程加強(qiáng)控制,讓運(yùn)算變得更加直觀簡(jiǎn)單。本文主要結(jié)合一些隨機(jī)現(xiàn)象的概率論證來說明概率在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用,希望對(duì)高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有一定的幫助。
一、概率思想的來源
在大約17世紀(jì)的時(shí)候,人們對(duì)概率思想的探索研究已經(jīng)開始,直到18世紀(jì),概率思想才得到快速發(fā)展。發(fā)展概率思想的重要學(xué)者是著名的瑞士數(shù)學(xué)家伯努利,著名的伯努利定理就是他提出的。伯努利提出的這一定理,對(duì)推動(dòng)概率思想的發(fā)展產(chǎn)生了直接且深刻的影響。從那之后,概率思想漸漸被應(yīng)用到實(shí)際生活的不同領(lǐng)域中。到了19世紀(jì)初,又出現(xiàn)了一本關(guān)于概率思想分析的理論著作,是由著名法國(guó)數(shù)學(xué)家拉普拉斯完成的。這本著作完成了對(duì)整個(gè)概率思想學(xué)科的整體構(gòu)建,拉普拉斯在自己的著作中清晰地對(duì)概率思想作了如下定義:如果一個(gè)整體是由N個(gè)事件的可能組成,假設(shè)每一事件發(fā)生的相同可能性是肯定的,可能性E由n個(gè)事件組成,那么可能性事情E發(fā)生的概率就是n/N。概率思想的相關(guān)知識(shí)由17世紀(jì)的科學(xué)家收集整理,經(jīng)過數(shù)次研究發(fā)展,如今已經(jīng)逐漸完善并走向成熟。它在許多實(shí)際生活領(lǐng)域,如物理學(xué)、生物學(xué)、軍事技術(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)、醫(yī)學(xué)等方面得到廣泛應(yīng)用。人們對(duì)概論思想的重視程度也在逐步提升,這為社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、概率思想在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用研究
眾所周知,高等數(shù)學(xué)是難度較大的學(xué)科,如果我們只是一味地運(yùn)用傳統(tǒng)的解題思路去作答,一些高難度的題目的運(yùn)算步驟就會(huì)顯得非常煩瑣,過程比較困難,極易出現(xiàn)錯(cuò)誤。如果我們將概率思想放到其中,往往能很輕易、巧妙地求解,我們可以通過一些例題來分析一下。
1.將概率分布運(yùn)用于簡(jiǎn)化解題步驟
概率分布是概率中的基礎(chǔ)知識(shí),在解答高等數(shù)學(xué)題目時(shí)可以運(yùn)用概率分布的相關(guān)知識(shí)簡(jiǎn)化解題過程,從而提高解題效率。例如,我們具體作答時(shí)可以將事情發(fā)生的概率設(shè)定為數(shù)字0~1之間,利用概率的分布來計(jì)算最終的答案。并且,這種答題方式也可以讓解題過程變得簡(jiǎn)單許多,提高了結(jié)果的正確率,同時(shí)提高效率,讓學(xué)生了解概率思想與高等數(shù)學(xué)之間的關(guān)系。除此之外,當(dāng)我們求解極限問題的時(shí)候,運(yùn)用概率的相關(guān)知識(shí)也是很好的選擇。例如,假設(shè)an=[n/1!+n2/2!+nn/n!]e-n,求解liman.我們可以假設(shè)構(gòu)造概率模型:設(shè)i=1,2,3…為互相獨(dú)立同分布的隨機(jī)變量序列,都服從參數(shù)為1的泊松分布,那么limP(∑P≤n)=lim[∑-n*1/√n*1]=1/2,最后所得結(jié)果為1/2。也可以采用這種解題方式解答一些難度較大的題型,使用概率論去簡(jiǎn)化答題步驟,讓解題過程變得簡(jiǎn)單。
2.計(jì)算廣義積分和級(jí)數(shù)中運(yùn)用的概率知識(shí)
在概率的相關(guān)知識(shí)中,隨機(jī)變量有其特有的特征,那就是數(shù)學(xué)期望和方差,在解答高等數(shù)學(xué)題目時(shí),可以利用方差和與數(shù)學(xué)期望的隨機(jī)變量關(guān)系,計(jì)算求級(jí)數(shù)和廣義積分等類型的題目。在求解級(jí)數(shù)這種類型的題目時(shí)可能會(huì)遇到很多麻煩,所以我們更應(yīng)該注意將數(shù)學(xué)期望和方差知識(shí)的引入,只有這樣,才能將題目一步步化繁為簡(jiǎn),從而得出正確結(jié)果。在計(jì)算積分時(shí),我們還可以使用概率分布的相關(guān)知識(shí)來解決其他一些實(shí)際問題,從而降低題目難度。
三、結(jié)束語
文章主要介紹了概率思想在解答積分、級(jí)數(shù)以及極限等相關(guān)問題中的具體運(yùn)用,我們因此了解到,概率思想的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)可以與高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)結(jié)合在一起,并為計(jì)算帶來很大的便捷。利用概率思想解答級(jí)數(shù)、積分、極限等問題時(shí),我們可以先利用這些問題構(gòu)造簡(jiǎn)單的概率模型,讓問題集中在某一事件或者某一個(gè)可能性分布上,再利用分布性質(zhì)或者事物的屬性去思考并解決問題。
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