微积分入门和微积分读本比较(微积分到底讲了什么)
微积分到底是什么,这句话让人瞬间懵逼,包括一些大神
其实微积分是一种数学工具,他是一种处理数据问题的工具。
牛顿-莱布尼茨公式
提到微积分,就绕不过两个大神,牛顿与莱布尼茨,这两个大神在思考问题的方式给解决问题带来了全新的思路。
牛顿
下面我用一个简单的办法让大家理解微积分,一个人在跑步的时候,他的速度是变化的,请问他的在一段时间内跑了多远?很多人看到了这个问题就蒙了,别急,因为他的速度是多少我没有给出,我现在给出了他的速度,他的是匀加速运动,一种非常特殊的运动,加速度是1米/秒,从开始跑记时,那么3秒后他的速度就是3米/秒,如果在3秒到3 k秒(k非常小),这段时间内他跑了多远,我们能不能用3*k表示呢?您会说,肯定不能,是的,您的说法是对的,肯定不能,因为他是加速的,不是匀速的,这样肯定有偏差。
匀加速直线运动
那下面我们来分析偏差,如果k等于1,计算他跑了3米,他真实跑了3.5米,偏差17%。下面我用表格表示。
初速度 |
k值 |
计算路程 |
实际路程 |
偏差 |
3 |
1 |
3 |
3.5 |
0.166667 |
3 |
0.1 |
0.3 |
0.305 |
0.016667 |
3 |
0.01 |
0.03 |
0.03005 |
0.001667 |
3 |
0.001 |
0.003 |
0.0030005 |
0.000167 |
3 |
0.0001 |
0.0003 |
0.000300005 |
0.000017 |
我们可以看到,时间越小,计算出来的路程与实际的路程偏差就越小,那么K无限趋近于0,那么在K这段时间内的路程就与真实的路程无限接近,于是,我们把1秒的时间分成了n份,那么当n接近无穷大的时候,每一份的时间就是无穷小,每一份的计算路程就就无限接近真实路程,把这样得出来的每一份加起来,就是从第三秒到第四秒走过的路程
n值 |
计算路程 |
实际路程 |
偏差 |
10 |
34.5 |
35 |
0.014493 |
100 |
34.95 |
35 |
0.001431 |
1000 |
34.995 |
35 |
0.000143 |
10000 |
34.9995 |
35 |
0.000014 |
这就是微积分的思想,为了直观,我把n进行了分割对比,随着n的增大,我们的偏差就越来越小,当n趋近无穷,他们的偏差就不存在了,这种无穷无穷分割的思想就是微积分的核心思想。微积分的出现,是数学发展史革命性的成果,把复杂问题转化为简单问题,带动数学数学研究的飞跃。
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