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。

微积分入门和微积分读本比较(微积分到底讲了什么)(1)

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。

微积分入门和微积分读本比较(微积分到底讲了什么)(2)

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。

微积分入门和微积分读本比较(微积分到底讲了什么)(3)

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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