北京師范大學(xué)株洲附屬學(xué)校高中部 北京 100000
微積分只是高中數(shù)學(xué)中一個(gè)簡單提及的知識點(diǎn),書中所提及的篇幅只有寥寥幾頁,但并不代表它的用處不大。在很多中高檔的難題中,我們都可以利用微積分來快速而簡單地獲取正確答案。它使得函數(shù)、速度、加速度和曲線的斜率等問題均可用一套通用的符號進(jìn)行討論。微積分的重要內(nèi)容主要還是放在大學(xué)的教程當(dāng)中,高中的微積分僅僅只是為大學(xué)的知識進(jìn)行一些簡略的介紹與講解,為學(xué)生打開一扇門而已。在微積分的學(xué)習(xí)中,我們需要掌握其關(guān)鍵,只有這樣才能夠真正地將它理解,并起到舉一反三的作用。
微積分的優(yōu)勢就在于它能夠研究對于動態(tài)變化過程中的數(shù)量關(guān)系。在物理類型的題目中,我們經(jīng)常遇到的是勻速直線運(yùn)動等簡單的運(yùn)動形式,而對于難度較大的變速直線運(yùn)動來說,我們則可以使用微積分的形式進(jìn)行解題[1]。
例1已知某一小車在高速公路上做直線行駛,由于車輛出現(xiàn)故障,需要進(jìn)入服務(wù)區(qū)對車輛進(jìn)行檢查,當(dāng)前車速為,如果車輛剎車形成的加速度為,則車輛的在距離服務(wù)區(qū)1.2km的距離內(nèi),能夠?qū)④囁俳抵粒?/p>
解析:該題目并不是一個(gè)簡單的題目類型,我們需要明確車輛的剎車距離只有1.2km,對此,我們能夠求得小車的速度變化公式為,對于減速至15m/s所需要行駛的距離則可以通過積分的形式來實(shí)現(xiàn),如此,整個(gè)解題的過程則會變得更加簡單。
解:根據(jù)勻減速直線運(yùn)動的速度公式可得小車減速過程中的實(shí)時(shí)速度,小車的車速從減至需要5s的時(shí)間[2]。
在這5s的時(shí)間內(nèi),小車走過的距離S如下所示:
對于微積分來說,我們在高中數(shù)學(xué)的部分題目中能夠用到微積分的知識來進(jìn)行輔助驗(yàn)證,尤其是對于一些需要計(jì)算直角坐標(biāo)系面積類型的題目來說,微積分的應(yīng)用可使解題變得更加簡單。
圖1
微積分的應(yīng)用幾乎能夠覆蓋到我們以往所學(xué)的多個(gè)學(xué)科的不同知識點(diǎn)中,在解題中使用微積分方程能夠使解題的難度大大降低,并可以解決以往我們無法解決的一些問題。這里我們只介紹了微積分中積分方程的應(yīng)用,但是我們在求導(dǎo)的過程中就已經(jīng)學(xué)過相關(guān)內(nèi)容。為此,微分方程的學(xué)習(xí)與積分方程之間存在著一定的可逆關(guān)系,我們也可以借鑒函數(shù)求導(dǎo)的方式來進(jìn)行學(xué)習(xí)。