數(shù)學(xué)是一門(mén)抽象藝術(shù),在數(shù)學(xué)歷史長(zhǎng)河中,許多數(shù)學(xué)家多年研究并且窮極一生研究出的成果給我們留下了許多珍貴的財(cái)富,使得許多科技問(wèn)題能在數(shù)學(xué)領(lǐng)域得以解決并且促進(jìn)了現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展,給我們提供了許多便利,也提升了人民的生活水平和國(guó)家的綜合實(shí)力。而隨著國(guó)民綜合素質(zhì)水平的不斷提高,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)儼然已經(jīng)成為一股潮流,新課程的改革對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)掌握知識(shí)能力要求越來(lái)越高,人們也越來(lái)越重視數(shù)學(xué)教育。高等數(shù)學(xué)微積分作為大學(xué)的一門(mén)重要課程,在現(xiàn)代計(jì)算領(lǐng)域做出了很大的貢獻(xiàn),其通過(guò)近似值求解,無(wú)窮變量等算法為解決現(xiàn)代實(shí)際問(wèn)題提供了途徑。本文對(duì)微積分的概念和有關(guān)思想做了簡(jiǎn)要的介紹,分析了高等數(shù)學(xué)學(xué)在實(shí)踐中的應(yīng)用,希望能幫助人們初步了解微積分。
眾所周知,生活中處處有數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含的大量的數(shù)學(xué)信息在生活中都得到了很好的運(yùn)用,它的運(yùn)用之廣泛,小到柴米油鹽大到航空母艦都離不開(kāi)它的身影。數(shù)學(xué)在解決生產(chǎn)制造問(wèn)題方面,新型科技研發(fā)發(fā)面都取得了重大的研究成果,帶動(dòng)了科技的發(fā)展并且改善了人們的生活水平,使整個(gè)社會(huì)的發(fā)展蒸蒸日上。同時(shí),數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也是一切再教育的基礎(chǔ),是培養(yǎng)邏輯思維能力的重要渠道,是建立學(xué)生思維模型的一種有效方法??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展也離不開(kāi)數(shù)學(xué),許多新型科技的研發(fā)都涉及數(shù)學(xué)知識(shí),而高等數(shù)學(xué)中的微積分思想在各個(gè)領(lǐng)域都都得到了很好的應(yīng)用,為現(xiàn)代工業(yè)、建筑業(yè)、航天事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了依據(jù),推動(dòng)了中國(guó)科技的進(jìn)一步發(fā)展,增強(qiáng)了中國(guó)的綜合實(shí)力。
一、什么是微積分
微積分的概念最早是由物理學(xué)家牛頓和數(shù)學(xué)家萊布尼茨提出的,他們對(duì)于微積分的概念和理解做出了基本的概述,并建了微積分的數(shù)學(xué)計(jì)算公式牛頓——萊布尼茲公式,并且微積分最早的研發(fā)是為了解決其他數(shù)學(xué)領(lǐng)域的計(jì)算問(wèn)題即力學(xué)瞬時(shí)速度問(wèn)題、幾何曲線切線問(wèn)題、函數(shù)的最大最小值問(wèn)題以及求面積體積問(wèn)題。微積分初步提出便給數(shù)學(xué)家們帶來(lái)了很大的便利,經(jīng)過(guò)數(shù)年的發(fā)展,微積分的思想概念逐步圓滿,并且被越來(lái)越多的人廣泛運(yùn)用,如今更是成為大學(xué)教材之一。微積分的不斷發(fā)展中,它的內(nèi)在價(jià)值不斷得到升華,在生活中的運(yùn)用使得它不僅僅作為其他數(shù)學(xué)問(wèn)題的研究基礎(chǔ),而是作為一門(mén)單獨(dú)的學(xué)科向每一個(gè)人展示著獨(dú)特的魅力,增強(qiáng)了人們?nèi)粘I钪袑?duì)于各類事物選擇和判斷的科學(xué)合理性,幫助人們做出最正確的選擇,提高人們的生活幸福感和生活水平。對(duì)于企業(yè)而言,微積分思想可以幫助他們走出某些商業(yè)誤區(qū),改正錯(cuò)誤判斷,優(yōu)化方案設(shè)計(jì),將企業(yè)發(fā)展中存在的障礙一一破除,在數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上做到嚴(yán)謹(jǐn)仔細(xì),大大降低錯(cuò)誤率,做出最正確的理性的決策,對(duì)于企業(yè)的發(fā)展具有很大的促進(jìn)作用。
二、微積分在實(shí)踐中的應(yīng)用
微積分在現(xiàn)代中國(guó)的發(fā)展中也得到了很好的運(yùn)用,其運(yùn)用非常廣泛,幾乎涵蓋各個(gè)領(lǐng)域。例如,在化學(xué)研究方面,研究人員在用氣相色譜儀和液相色譜儀對(duì)化學(xué)物質(zhì)成分進(jìn)行分析時(shí),得到的是一張色譜圖,而不能直觀地得到數(shù)字結(jié)果。色譜圖類似物理學(xué)中波的圖像,是由一個(gè)個(gè)峰組成的,我們所要進(jìn)行定量計(jì)算的便是這些峰的面積,而求這些面積則要用到微積分?,F(xiàn)代科技發(fā)達(dá),自動(dòng)積分儀可以在我們選定一個(gè)峰后就算出積分,并且最終得到化學(xué)物質(zhì)的成分組成。在通訊工具方面的貢獻(xiàn)也非常突出,比如,我們每個(gè)人都在使用的手機(jī)也用到了微積分,手機(jī)里的一個(gè)角速度傳感器——陀螺儀,通過(guò)測(cè)得手機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度,進(jìn)行積分得到角位移,而手機(jī)的相關(guān)程序就會(huì)順著這個(gè)指令運(yùn)行。另外,加速度儀表也是如此,建立起點(diǎn)之后,通過(guò)一次積分可以得知任意時(shí)刻的速度,通過(guò)兩次積分可以得知位置。
在航天領(lǐng)域,科學(xué)家們可以通過(guò)微型設(shè)計(jì)模擬,利用微積分計(jì)算出實(shí)際衛(wèi)星的運(yùn)行軌道,航天飛機(jī)的飛行路程,火箭的升空軌跡等問(wèn)題;在工業(yè)制造、資源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域可以幫助工程設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出最科學(xué)最合理的工程,使得建筑整體合理穩(wěn)定,不易坍塌,并且節(jié)省了材料成本和施工成本,同時(shí)幫助資源開(kāi)采人員分析礦源開(kāi)采的合理位置和合理途徑,將存在的危險(xiǎn)因子剔除,確保礦源開(kāi)采的進(jìn)度和安全性;在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中,企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者通過(guò)微積分的思想可以計(jì)算出控制企業(yè)成本的最佳途徑,期望以最小的成本獲得最大的經(jīng)濟(jì)保障,微積分的合理應(yīng)用還幫助企業(yè)人員的程序設(shè)計(jì)更加便捷,一些運(yùn)行簡(jiǎn)便,效率高的程序?qū)τ诖_保企業(yè)的商業(yè)鏈穩(wěn)定有著積極的意義;在醫(yī)藥生物學(xué)研究領(lǐng)域,醫(yī)學(xué)家和生物學(xué)家主要研究病毒擴(kuò)散的途徑和小分子化合物的結(jié)構(gòu)組成,利用微積分使得一些問(wèn)題迎刃而解,為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展做出極大的貢獻(xiàn),為更多藥品的研發(fā)奠定了良好的基礎(chǔ),為全人類的健康做出了卓越的貢獻(xiàn)。在生活實(shí)例方面,修理電視機(jī)也要用到微積分的概念,電視機(jī)是由許多小部件組成的機(jī)器,當(dāng)它出現(xiàn)故障時(shí),我們需要將機(jī)器的構(gòu)建拆分為為許多小單元,才能通過(guò)判斷準(zhǔn)確確定故障的位置,正如微積分的概念一樣,從細(xì)微之處著手,從而解決整個(gè)問(wèn)題。微積分在我們的生活中隨處可見(jiàn),它的廣泛運(yùn)用使得我們的生活水平有了大幅度的提高,使得科學(xué)技術(shù)的發(fā)展更加快捷,微積分已經(jīng)成為了21世紀(jì)不可或缺的重要理論概念。
微積分是數(shù)學(xué)思想領(lǐng)域中極為重要的組成部分,為數(shù)學(xué)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn),是數(shù)學(xué)歷程史上的一塊里程碑。由于微積分的基礎(chǔ)性,許多復(fù)雜的計(jì)算方式都離不開(kāi)它的身影,為一些復(fù)雜函數(shù)和變量研究提供研究方法和計(jì)算途徑,幫助數(shù)學(xué)研究人員更好更快的解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,同時(shí)微積分應(yīng)用到現(xiàn)代社會(huì)中研發(fā)了許多新產(chǎn)品和新型工藝,在交通事業(yè)方面,導(dǎo)彈武器方面,衛(wèi)星運(yùn)行軌跡方面的貢獻(xiàn)也十分卓越。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,時(shí)代變遷的今天,微積分的運(yùn)用使得現(xiàn)代企業(yè)更加有效率地運(yùn)行,新型科技的研發(fā)也將十分順利,對(duì)于黨和國(guó)家的發(fā)展而言十分有利,企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展能夠促使國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平積極發(fā)展,在一定程度上帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,增強(qiáng)中國(guó)的綜合國(guó)力,對(duì)于國(guó)家的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。