微积分在现实中的应用
微积分的应用 微积分是研究函数的微分、积分以及有关概念和应用的数学分支。微积分是建立在实数、函数和极限的基础上的。微积分学是微分学和积分学的总称。它是一种数学思想,‘无限细分’就是微分,‘无限求和’就是积分。无限就是极限,极限的思想是微积分的基础,它是用一种运动的思想看待问题。微积分最重要的思想就是用"微元"与"无限逼近",好像一个事物始终在变化你不好研究,但通过微元分割成一小块一小块,那就可以认为是常量处理,最终加起来就行。微积分是与实际应用联系着发展起来的,它在天文学、力学、化学、生物学、工程学、经济学等自然科学、社会科学及应用科学等多个分支中,有越来越广泛的应用。特别是计算机的发明更有助于这些应用的不断发展。客观世界的一切事物,小至粒子,大至宇宙,始终都在运动和变化着。因此在数学中引入了变量的概念后,就有可能把运动现象用数学来加以描述了。 微积分建立之初的应用:第一类是研究运动的时候直接出现的,也就是求即时速度的问题。第二类问题是求曲线的切线的问题。第三类问题是求函数的最大值和最小值问题。第四类问题是求曲线长、曲线围成的面积、曲面围成的体积、物体的重心、一个体积相当大的物体作用于另一物体上的引力。 微积分学极大的推动了数学的发展,同时也极大的推动了天文学、力学、物理学、化学、生物学、工程学、经济学等自然科学、社会科学及应用科学各个分支中的发展。并在这些学科中有越来越广泛
的应用,特别是计算机的出现更有助于这些应用的不断发展。 微积分作为一种实用性很强的数学方法和根据,在数学发展中的地位是十分重要的。例如,微分可以解决近似计算问题。比如:求sin29°的近似值,求不规则图形面积或几何体体积的近似值等。通过微积分求极限、利用微分中值定理,能够及时的放缩多项式,有利于不等式的化简和证明。极限求和、导数求和、积分求和也都是解决求数列前n项和的好方法。其次,数理化不分家。而且微积分在不等式中也有很大的运用,我们可以运用微积分中值定理,泰勒公式,函数的单调性,极值,最值,凸函数法等来证明不等式。在物理问题上,通过解微分方程研究物体运动问题、气体问题、电路问题也是非常普遍的。已知位移——时间函数计算速度,已知速度——时间函数计算加速度(即生活中交通管理方面的应用);运动学中的曲线轨迹求解(即生活中在篮球投篮训练中的应用);求不规则物体的重心;力学工程中计算变力和非恒力做功等等。在化学领域,用气相色谱仪和液相色谱仪做样品化学成分分析时,我们得到的并不是直观的数字结果,而是一张色谱图。色谱图是由一个一个的峰组成的,而我们进行定量计算的根据,就是这些峰的面积。而求这些峰的面积,就需要用到积分。现在的仪器里都集成了自动积分仪,只要选定某一个峰,它就能把积分计算出来。最终得到的成分含量就是基于积分原理计算出来的 微积分的应用不仅仅遍及各个学科,也渗透到了社会的各个行业,甚至深入人们日常生活和工作。利用微积分进行边际分析(经济函数的
《高等数学教程》第十一章重积分习题参考答案
《高等数学教程》第十一章 重积分 习题参考答案 习题11-1 1.(,)D Q x y d μσ=??. 3.(1)0; (2)0; (3)124I =I 4.(1)12I ≥I ; (2) 12I ≤I ; (3)12I ≥I ; (4) 12I ≤I . 5.(1)02≤I ≤; (2)20π≤I ≤; (3)28≤I ≤; (4)36100ππ≤I ≤. 习题11-2(A) 1. (1)4 0(,)x dx f x y dy ?? 或240 4 (,)y y dy f x y dx ??; (2)122 20 1 2 2 (,)(,)x x x x dx f x y dy dx f x y dy +????或2122 1 2 2 (,)(,)y y y y dy f x y dx dy f x y dx +????; (3)2 2 4 (,)x x f x y dy -?或240 2 (,)(,)dy f x y dx dy f x y dx +??. 2. (1)4 2 (,)x dx f x y dy ??; (2) 10 1(,)y dy f x y dx ?? ; (3)1 10 2(,)y dy f x y dx -?? ; (4) 1 (,)y e e dy f x y dx ? ?. 3. (1) 203; (2)32π-; (3)655; (4)64 15; (5)1e e -- 4. (1)92; (2)211 22e e -+. 5. 335. 6. (1)20 (cos ,sin )b a d f r r rdr π θθθ??; (2)2cos 20 2 (cos ,sin )d f r r rdr π θ πθθθ- -?? ; (3)1 (cos sin )20 (cos ,sin )d f r r rdr π θθθθθ-+?? ; (4)3sec tan cot 44 4 (cos ,sin )(cos ,sin )d f r r rdr d f r r rdr π πθθ θ πθθθθθθ+++?? ??
微积分在生活中的应用论文
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微积分在生活中的应用 摘要:我们学习了微积分,然而只学习不行的,学了的目的是为了应用,本篇论文主要讲微积分在生活中的应用,有哪些应用,怎么应用的。主要集中几何,经济以及我们在生活中的应用 关键词:微积分,几何,经济学,物理学,极限,求导
绪论 作为一个刚刚上大学的新生,高等数学是大学学习中十分重要的一部分,但在学习的过程中,我不禁慢慢产生了一个问题,老师都说微积分就是高等数学的精髓,那么微积分的意义又是什么呢?它对人类的生活造成的影响又是什么呢?存在必合理,微积分的应用一定很广,带着这个思想,我查找了一点资料,我想从几何,经济,物理三个角度来阐述关于微积分在我们生活中的应用,下面可能有些我在网上查找的题目,基本上都是直接摘录的,在此特向老师说明。 我了解到微积分是从生产技术和理论科学的需要中产生,又反过来广泛影响着生产技术和科学的发展。如今,微积分已是广大科学工作者以及技术人员不可缺少的工具。如果将整个数学比作一棵大树,那么初等数学是树的根,名目繁多的数学分支是树枝,而树干的主要部分就是微积分。微积分堪称是人类智慧最伟大的成就之一。 从17世纪开始,随着社会的进步和生产力的发展,以及如航海、天文、矿山建设等许多课题要解决,数学也开始研究变化着的量,数学进入了“变量数学”时代,即微积分不断完善成为一门学科。通过研究微积分能够在几何,物理,经济等方面的具体应用,得到微积分在现实生活中的重要意义,从而能够利用微积分这一数学工具科学地解决问题。 希望通过本文的介绍能使人们意识到微积分与其他各学科的密切关系,让大家能意识到理论与实际结合的重要性。 一、微积分在几何中的应用 微积分在我看来在几何中主要是为了研究函数的图像,面积,体积,近似值等问题,对工程制图以及设计有不可替代的作用。很高兴我在网上找到了一些内容与现在我们学的定积分恰巧联系上了。顿觉微积分应用真的很广! 1.1求平面图形的面积 (1)求平面图形的面积 由定积分的定义和几何意义可知,函数y=f(x)在区间[a,b]上的定积分等于由函数y=f(x),x=a ,x=b 和轴所围成的图形的面积的代数和。由此可知通过求函数的定积分就可求出曲边梯形的面积。 例如:求曲线2f x 和直线x=l ,x=2及x 轴所围成的图形的面积。 分析:由定积分的定义和几何意义可知,函数在区间上的定积分等于由曲线和直线,及轴所围成的图形的面积。 所以该曲边梯形的面积为
微积分及经济学应用
第3章 微积分及其经济学应用 3、1 一元函数与多元函数 在数学上,函数的定义为:如果在一个变化过程中有两个变量x 与y ,对任意给定的x 值,仅存在一个y 值与其对应,则称y 就是x 的函数,表示为)(x f y =。 其中x 为自变量,y 为因变量。由于函数关系中仅有一个自变量,因此该函数称为一元函数。x 能够取得的所有值的集合称为函数定义域,y 能够取得的所有值的集合称为函数值域。 在对经济问题的分析过程中,我们通常用函数来描述经济变量之间的变化关系。例如,在商品的供求关系中,定义某种商品价格为P ,需求量为D Q ,供给量为S Q 。那么,需求与价格的函数关系可以表示为:)(P f Q D =,)(P g Q S =。 然而我们所处的经济环境就是非常复杂的,每一个经济变量都要受到多种因素的影响。因此,采用一元函数来分析经济问题就会有很大的局限性。所以我们常常采用多元函数来研究经济问题。多元函数就是在一个函数关系中函数值就是由多个变量确定的,用 ),,,(21n x x x f y K =的形式来表示,它表示因变量y 的值取决于n 个自变量n x x x ,,,21K 的 大小。 例如在消费理论的基本假设中,每个消费者都同时对多种商品有需求,“效用”取决于所消费的各种商品的数量,效用函数就可以表示为),,,(21n x x x f U K =,其中U 表示消费者的效用,n x x x ,,,21K 就是对n 种商品的消费量。这个函数称为效用函数。同样,生产函数常表示为),(K L f y =,y 为产出水平,K 表示资本,L 表示劳动力。它说明产出水平既取决于劳动力又取决于资本。 Q=A*L^ alpha *K^ belta A=1;alpha=0、5;belta=0、5;
微积分在实际中的应用
微积分在实际中的应用 一、微积分的发明历程 如果将整个数学比作一棵大树,那么初等数学是树的根,名目繁多的数学分支是树枝,而树干的主要部分就是微积分。微积分堪称是人类智慧最伟大的成就之一。微积分是微分学和积分学的总称。它是一种数学思想,“无限细分”就是微分,“无限求合”就是积分。微分学包括求导的运算,是一套关于变化的理论。它使得函数、速度、加速度和曲线的斜率等均可以用一套通用的符号进行讨论。积分学,包括求积分的运算,为定义和计算面积、体积等提供一套通用的方法。微积分的产生一般分为三个阶段:极限概念、求面积的无限小方法、积分与微分的互逆关系。前两阶段的工作,欧洲及中国的大批数学家都做出了各自的贡献。 从17世纪开始,随着社会的进步和生产力的发展,以及如航海、天文、矿山建设等许多课题要解决,数学也开始研究变化着的量,数学进入了“变量数学”时代,即微积分不断完善成为一门学科。整个17世纪有数十位科学家为微积分的创立做了开创性的研究,但使微积分成为数学的一个重要分枝还是牛顿和莱布尼茨。 二、微积分的思想 从微积分成为一门学科来说,是在17世纪,但是,微分和积分的思想早在古代就已经产生了。公元前3世纪,古希腊的数学家、力学家阿基米德(公元前287~前212)的著作《圆的测量》和《论球与圆柱》中就已含有微积分的萌芽,他在研究解决抛物线下的弓形面积、球和球冠面积、螺线下的面积和旋转双曲线的体积的问题中就隐含着近代积分的思想。作为微积分的基础极限理论来说,早在我国的古代就有非常详尽的论述, 与此同时,战国时期庄子在《庄子·天下篇》中说“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,体现了无限可分性及极限思想。公元3世纪,刘徽在《九章算术》中
高中数学~定积分和微积分基本原理
高中数学~~定积分和微积分基本原理 1、求曲线、直线、坐标轴围成的图形面积 ? [ 高三数学] ? 题型:单选题 由曲线y =x ,直线y =x -2及y 轴所围成的图形的面积为( ) A. 310 B. 4 C. 3 16 D. 6 问题症结:大概知道解题方向了,但没有解出来,请老师分析 考查知识点: ? 定积分在几何中的应用 ? 用微积分基本定理求定积分值 难度:难 解析过程: 联立方程组,2 ???-==x y x y 得到两曲线的交点坐标为(4,2), 因此曲线y =x ,直线y =x -2及y 轴所围成的图形的面积为: 3 16)]2([4 = --? dx x x . 答案:C 规律方法: 首先求出曲线y=和直线y=x-2的交点,确定出积分区间和被积函数,然后利用导数和积分的关 系求解. 利用定积分知识求解该区域面积是解题的关键. 高二数学问题 ? [ 高一数学] ? 题型:简答题 曲线y=sinx (0≤x ≤π)与直线y=?围成的封闭图形面积是? 问题症结:找不到突破口,请老师帮我理一下思路 考查知识点: ? 用定义求定积分值 难度:中 解析过程:
规律方法: 利用定积分的知识求解。 知识点:定积分和微积分基本原理 概述 所属知识点: [导数及其应用] 包含次级知识点: 定积分的概念、定积分的性质、用定义求定积分值、用微积分基本定理求定积分值、用几何意义求定积分的值、定积分在几何中的应用、定积分在物理中的应用、微积分基本原理的含义、微积分基本原理的应用 知识点总结 本节主要包括定积分的概念、定积分的性质、用定义求定积分值、用微积分基本定理求定积分值、用几何意义求定积分的值、定积分在几何中的应用、定积分在物理中的应用、微积分基本原理的含义、微积分基本原理的应用等知识点。对于定积分和微积分基本原理的理解和掌握一定要通过数形结合理解,不能死记硬背。只有理解了定积分的概念,才能理解定积分的几何意义。
高等数学在生活中的应用
高等数学在生活中的应 用 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
对高等数学的认识及它在生活中的应用当今世界,国际竞争日趋激烈,而竞争的焦点又是人才的。竞争21世纪哪个国家具有人才优势,哪个国家将占据竞争的制高点。而现在的社会需要的人才已经不是从前那种简单的一个文凭就可以了,而是需要全面的人才,全方位的人才,一种高素质高能力的人才! 与此同时,高等数学恰恰在这方面发挥着巨大的作用!数学培养的就是你的思维能力,是分析问题、解决问题的思维方式。许多实际问题都需要建立数学模型来解决,而你建立模型地基础就是你怎样把实际问题转化为数学问题。再把复杂的问题简单化!这样就更容易的去解决问题、处理问题! 在现代大学课程设置中,大部分学生要学习高等数学这门课程,只是很多学生不知道学这门课程有什么用途,缺乏学习的动力和兴趣,最后逐渐认为数学是一门非常枯燥的学科。这样不能够激发学生学习数学的兴趣。使学生们慢慢的不重视数学的重要性! 高等数学在当今社会有着广泛的应用。如:计算机方面、电子应用方面、航天技术方面、医学方面等等众多领域都起着巨大的作用! 在计算机领域,计算机中许多地方要用到数学模型,特别是算法复杂度,人工智能、业务领域的数学建模等等,都需要有一定的数学功底。 随着现代科学技术的发展和电子计算机的应用与普及,数学方法在医药学中的应用日益广泛和深入。医药学科逐步由传统的定性描述阶段向定
性、定量分析相结合的新阶段发展。数学方法为医药科学研究的深入发展提供了强有力的工具。高等数学是医学院校开设的重要基础课程,用高等数学基础知识解决医学中的一些实际问题的例子,旨在启发学生怎样正确理解和巩固加深所学的知识,并且强化应用数学解决实际问题的意识。使我国的医术在前有的基础上再创辉煌! “神舟”六号载人飞船成功升空,是我国航天事业科学求实精神的结晶,是坚定不移走自主创新之路的结果。载人航天是当今世界最复杂、最庞大、最具风险的工程,是技术密集度高、尖端科技聚集的高科技系统工程。而这些庞大的工程都离不开数学,复杂的数字计算、精确的时间等等这些都在数学范围内! 其次,数学建模是一种培养学生综合素质的有效手段,在教学实践中给学生树立建模的思想对学生的综合素质发展有很大的帮助,也有助于提高我们的学习积极性。把数学建模的思想方法融入数学分析课程教学是培养学生创新能力和实践能力的一条有效途径,是当前大学数学课程改革的一个重要方向. 我们大学生的思维处于由形式逻辑思维向辨证逻辑思维过渡的阶段,数学建模不仅要求学生在实验、观察和分析的基础上,对实际问题的主要方面做出合理的简化与假设,并且要求他们应用数学的语言和方法将实际问题形成一个明确的数学问题。因此,在高等数学中渗透建模思想,运用运动的、变化的、全面的、发展的观点去观察、分析和解决问题,不仅发展了我们大学生的一般思维能力,还发展了我们的辨证逻辑思维能
微积分基本教程48502
微积分教程 微积分(Calculus)是高等数学中研究函数的微分、积分以及有关概念和应用的数学分支。它是数学的一个基础学科。内容主要包括极限极限、微分学、积分学及其应用。微分学包括求导数的运算,是一套关于变化率的理论。它使得函数、速度、加速度和曲线的斜率等均可用一套通用的符号进行讨论。积分学,包括求积分的运算,为定义和计算面积、体积等提供一套通用的方法。 微积分的基本介绍 微积分学基本定理指出,求不定积分与求导函数互为逆运算[把上下限代入不定积分即得到积分值,而微分则是导数值与自变量增量的乘积],这也是两种理论被统一成微积分学的原因。我们可以以两者中任意一者为起点来讨论微积分学,但是在教学中,微分学一般会先被引入。 微积分学是微分学和积分学的总称。它是一种数学思想,‘无限细分’就是微分,‘无限求和’就是积分。十七世纪后半叶,牛顿和莱布尼茨完成了许多数学家都参加过准备的工作,分别独立地建立了微积分学。他们建立微积分的出发点是直观的无穷小量,但是理论基础是不牢固的。因为“无限”的概念是无法用已经拥有的代数公式进行演算,所以,直到十九世纪,柯西和维尔斯特拉斯建立了极限理论,康托尔等建立了严格的实数理论,这门学科才得以严密化。 学习微积分学,首要的一步就是要理解到,“极限”引入的必要性:因为,代数是人们已经熟悉的概念,但是,代数无法处理“无限”的概念。所以,必须要利用代数处理代表无限的量,这时就精心构造了“极限”的概念。在“极限”的定义中,我们可以知道,这个概念绕过了用一个数除以0的麻烦,相反引入了一个过程任意小量。就是说,除的数不是零,所以有意义,同时,这个小量可以取任意小,只要满足在德尔塔区间,都小于该任意小量,我们就说他的极限为该数——你可以认为这是投机取巧,但是,他的实用性证明,这样的定义还算比较完善,给出了正确推论的可能性。这个概念是成功的。 微积分是与实际应用联系着发展起来的,它在天文学、力学、化学、生物学、工程学、经济学等自然科学、社会科学及应用科学等多个分支中,有越来越广泛的应用。特别是计算机的发明更有助于这些应用的不断发展。 客观世界的一切事物,小至粒子,大至宇宙,始终都在运动和变化着。因此在数学中引入了变量的概念后,就有可能把运动现象用数学来加以描述了。 由于函数概念的产生和运用的加深,也由于科学技术发展的需要,一门新的数学分支就继解析几何之后产生了,这就是微积分学。微积分学这门学科在数学发展中的地位是十分重要的,可以说它是继欧氏几何后,全部数学中的最大的一个创造。 微积分的本质 【参考文献】刘里鹏.《从割圆术走向无穷小——揭秘微积分》,长沙:湖南科学技术出版社,2009 1.用文字表述: 增量无限趋近于零,割线无限趋近于切线,曲线无限趋近于直线,从而以直代曲,以线性化的方法解决非线性问题,这就是微积分理论的精髓所在。 2.用式子表示:
微积分在经济中的应用分析
一、经济分析中常用的函数 (一)需求函数和供给函数】【2 1.需求函数。需求函数是描述商品的需求量与影响因素,其影响因素很多,例如收入、价格、消费者的喜好等。我们这里先不考虑其他因素,假设商品的需求量只受市场价格的影响,记Q=Q (p )(Q 表示某种商品的需求量,P 表示此种商品的价格)一般来说,需求函数为价格p 的单调减少函数.例如,某鸡蛋的价格从10元/千克降到8元/千克时,相应的需求量就从1500千克增到2000千克,显然需求是和价格相关的一个变量。一般来说,需求函数为价格p 的单调减少函数(如图一)。 需求曲线是从左上方向右下方倾斜的具有负斜率的曲线;曲线表明了需求量与价格之间呈反方向变动的关系。当价格下降时,需求量上升;当价格上升时,需求量下降。 2.供给函数。一种商品的市场供给量与商品的价格存在一一对应的关系,记S=S (p ),例如,当鸡蛋收购价为4.5元/千克时,某收购站每月能收购5 000 kg .若收购价每4.6元/千克时,收购量为5400kg 。一般来说,供给函数为价格的单调增加函数。(如图二)
供给函数特征:横轴S为供给量,纵轴P为自变量价格;供给曲线是从左下方向右上方倾斜的具有正斜率的曲线。当价格上升时,供给增加;当价格下降时,供给减少。 (二)、市场均衡 在市场中,当一种商品满足Q=S即需求量等于供给量时,这种商品就达到了市场均衡,当Q=S时的价格称为均衡价格,当市场价格高于均衡价格时,供给量就会增加而需求量就会减少,这是出现“供过于求”的现象;当市场价格低于均衡价格时,需求量就会增加而供给量减少,这是出现“供不应求”的现象。 (三)、价格函数、收入函数、利润函数 1.价格函数。一般来说,价格是销售量的函数。在我们的生活中是随处可见的,就像我们去买东西,买的越多就可以把价格讲得越低。例如,平和一家茶叶批发公司,批发50千克茶叶给零售商,批发价是50元每千克,若每次多批发20千克茶叶,那么相应的批发价格就可以降低4元,很明显价格和销售量是相关的一个变量。在厂商理论中,强调的是既定需求下的价格。在这种情况下,价格是需求量的函数,表示为P=P(Q)。要注意的是需求函数 Q=f(P)与价格函数 P=P(Q)是互为反函数的关系。 2.收入函数。在商业活动中,一定时期内的收益,就是指商品售出后的收入,记为R。销售某商品的总收入取决于该商品的销售量和价格。因此,收入函数为R=R(Q)=PQ。其中 Q 表示销售量,P表示价格。 3.利润函数。利润是指收入扣除成本后的剩余部分,记为L。则L=L(Q)=R (Q)-C(Q)。其中Q 表示产品的的数量,R(Q)表示收入,C(Q)表示成本。总收入减去变动成本称为毛利,再减去固定成本称为纯利润。 三、导数的经济学意义及其在经济分析中的应用 (一)、边际分析 经济学中的“边际”这一术语是指“新增”的或“额外”的意思。例如,当 【3。消费者多吃一单位的冰淇淋时,会获得“新增”的效用或满足,即边际效用】【4:设函数y=f(x)可导,则导函数f'(x)在经济学中称为边际函数。 定义】 在经济学中,我们经常用到边际函数,例如边际成本函数、边际收益函数、边际利润函数,它们都是表示一种经济变量相对于另一种经济变量的变化率问题,都反映了导数在经济学中的应用。成本函数C(P)表示生产P个单位某种产品时的总成本。平均成本函数c(P)表示生产P个单位某种产品时平均每个单位的成本,即c(P)=c(P)/P。边际成本函数是成本函数C(P)相对于P的变化率,即C(x)的导函数) (p C 。 边际成本的变动规律:最初在产量开始增加时由于各种生产要素的效率为得到充分发挥,所以,产量很小;随着生产的进行,生产要素利用率增大,产
高等数学的矩阵在实际生活中的应用
矩阵在实际生活中的应用 一.【摘要】 随着科学技术的发展,数学的应用越来越广泛,可以说和我们的生活息息相关。而高等数学中的线性代数,也同样有着广泛的应用。本篇论文中,我们就对线性代数中的矩阵在生产成本、人口流动、加密解密、计算机图形变换等方面的应用进行研究。 【关键词】 高等数学矩阵实际应用 二.应用举例 1.生产成本计算:在社会生产管理中经常要对生产过程中产生的很多数据进行统计、处理、分析,以此来对生产过程进行了解和监控,进而对生产进行管理和调控,保证正常平稳的生产以达到最好的经济收益。但是得到的原始数据往往纷繁复杂,这就需要用一些方法对数据进行处理,生成直接明了的结果。在计算中引入矩阵可以对数据进行大量的处理,这种方法比较简单快捷。 例1.某工厂生产三种产品A、B、C。每种产品的原料费、支付员工工资、管理费和其他费用等见表1,每季度生产每种产品的数量见表2。财务人员需要用表格形势直观地向部门经理展示以下数据:每一季度中每一类成本的数量、每一季度三类成本的总数量、四个季度每类成本的总数量。 表1.生产单位产品的成本(元)表2.每种产品各季度产量(件)
解 我们用矩阵的方法考虑这个问题。两张表格的数据都可以表示成一个矩阵。如下所示: 通过矩阵的乘法运算得到 MN 的第一行元素表示了四个季 度中每个季度的原料总成本; MN 的第二行元素表示了四个季度中每个季度的支付工资总成本; MN 的第三行元素表示了四个季度中每个季度的管理及其他总成本。 MN 的第一列表示了春季生产三种产品的总成本; MN 的第二列表示了夏季生产三种产品的总成本; MN 的第三列表示了秋季生产三种产品的总成本; MN 的第四列表示了冬季生产三种产品的总成本。 对总成本进行汇总,每一类成本的年度总成本由矩阵的每一行元素相加得到,每一季度的总成本可由每一列相加得到。如下表: 表3. 总成本汇总表 ????? ??=200040003500250030003700480028002000250030002000N
微积分在经济学中的应用分析.doc
微积分在经济学中的应用分析 李博 西南大学数学与统计学院,重庆 400715 摘要:本文从经济学与数学的紧密联系出发,分析了数学,尤其是微积分在经济学研究中的地位和作用。 关键词:微积分;经济学;边际分析 Calculus’s Applied Analysis in Economics Li bo School of Mathematics and Statistics, Southwest University, Chongqing 400715, China Abstract: Based on the close relationship between economics and maths,this paper analyzes the role and function of maths especially calculus in economics. Key words: calculus; Economics; marginal analysis 1.数学与经济学的紧密联系 经济学与数学之间有天然的联系, 经济学从诞生之日起便与数学结下了不解之缘。 经济学应用数学有客观基础。经济学研究的对象是人与人之间的“物的交换”,是有量化规则的。经济学基本范畴如需求、供给、价格等是量化的概念。经济学所揭示的规律性往往需要数量的说明。特别是经济学的出发点是“理性经纪人”。由于经纪人在行为上是理性的,经纪人能够根据自己的市场处境判断自身利益,且在若干不同的选择场合时,总是倾向于选择能给自己带来最大利益的那一种。所以,数学中所有关于求极值和最优化的理论,都适用于分析各种各样的最优经济效果问题,而很多求极值的数学理论和概念,也只能在最优经济效果中找到原型。 数学方法本身所提供的可能性。多变量微积分的理论特别适用于研究以复杂
高等数学在实际生活中的应用72690
高等数学知识在实际生活中的应用 (4)对模型进行分析、检验和修改。建立模型后,要对模型进行分析,即用解方程、推理、图解、计算机模拟、定理证明、稳定性讨论等数学的运算和证明得到数量结果,将此结果与实际问题进行比较,以验证模型的合理性。一般地,一个模型要经过反复地修改才能成功。 (5)模型的应用。用已建立的模型分析、解释已有的现象,并预测未来的发展趋势,以便给人们的决策提供参考。 归纳起来,数学建模的主要步骤可以用下面的框图来说明: 图1 (二)数学建模的范例 例教室的墙壁上挂着一块黑板,学生距离墙壁多远,能够看得最清楚? 这个问题学生在实际中经常遇到,凭我们的实际经验,看黑板上、下边缘的视角越大,看得就会越清楚,当我们坐得离黑板越远,看黑板上、下边缘的视角就会越小,自然就看不清楚了,那么是不是坐得 越近越好呢? 先建立一个非常简单的模型: 模型1: A 黑 板 a B b D C 图2.3-1
先对问题进行如下假设: 1.假设这是一个普通的教室(不是阶梯教室),黑板的上、下边缘在学生水平视线的上方a 米和b 处。 2.看黑板的清楚程度只与视角的大小有关。 设学生D 距黑板x 米,视黑板上、下边缘的的仰角分别为βα,。 由假设知: ab b a x a b x b a ab x x b a tna x b x a 2)(tan 1tan tan )tan(,tan ,tan 2-≤ + -=+-=+-=-∴= βαβαβαβα 所以,当且仅当ab x = 时,)tan(βα-最大,从而视角βα-最大。 从结果我们可以看出,最佳的座位既不在最前面,也不在最后面。坐得太远或太近,都会影响我们的视觉,这符合我们的实际情况。 下面我们在原有模型的基础上,将问题复杂一些。 模型2:设教室是一间阶梯教室,如图2.3-2所示。为了简化计算我们将阶梯面看成一个斜面,与水平面成γ角,以黑板所在直线为y 轴,以水平线为x 轴,建立坐标系(见图2.3-2)。则直线O E 的方程(除原点)为: γtan x y = )0(>x 若学生D 距黑板的水平距离为x ,则D 在坐标系中的坐标为 )tan ,(γx x , 图2.3-2
《高等数学》视频教程 蔡高厅教授主讲
《高等数学》视频教程蔡高厅教授主讲 中文名称:蔡高厅高等数学上下册RM压缩清晰版本 地区:大陆 语言:普通话 简介: 高等数学辅导讲座(蔡高厅) 分189讲上册95讲下册94讲!赠送与之配套的电子书课文! 本教程讲解之细致,容量之庞大令人叹为观止!适合任何程度的朋友学习。即使只有高中数学水平,凭此讲座可在一月内快速成为高数高手,也可作为复习后期查缺补漏之用。本教程是目前国内水平最高的高等数学长期教程,影音俱佳,强烈推荐!! 第一章函数第二章极限第三章导数与微分第四章导数的应用第五章不定积分 第六章定积分第七章空间解析几何与矢量代数第八章多元函数微积分第九章重积分 第十章曲线积分及曲面积分第十一章级数第十二章微分方程
适合人群: 1、在校大学生 2、自考人 3、考研人士(高数一,二) 4、其它想学习数学的人士 [点评][天津大学][高数](蔡高厅) 我来谈谈对天津大学蔡高厅高数的一些看法。这部高等数学教程应该是现在名气最大的,也是好评最高的。原因我认为有这么些,首先,整部教程体积很小(全部一起不到3G),而北航柳重堪高等数学加起来超过10G,对硬盘空间不是很大的用户是个不小的负担,这点使的很多人选择了它(包括我本人),在着,一共189讲的超大 容量,整个高等数学的全部知识,无论巨细,无一遗漏,是其他教程所不能及的(北航柳重堪高等数学),其次,本科学校的正规教程也是个很诱人的地方。以上说的是它的优点,下面说说我自己的体会。我是在看完北航柳重堪高等数学第一章时再看的,对比而言,蔡高厅高数给我感受就是蔡高厅本人一直在黑板上不停的版书,对知识本身的讲解很机械,这点我很不喜欢。既然是本科学校的教程,就应该讲究对知识本身和思维的沟通,重点应该是放上创造性上,而不只是知识的简单堆砌,蔡高厅的讲课完全是教科书的移植,加上一点做题的技巧,对基本概念的理解讲解很生硬,缺少沟通性。跟真正的数学教学相差很远“蔡高厅的讲课完全是教科书的移植”,这点我很同意。他的例题基本上都是他与别人合写的那本高数上的。[点评][天津大学][数学]【蔡教授讲】 提起蔡教授的数学,想想我干瘪的荷包真是感慨呀!那时想考试,看到网上无数的同志推荐这门课程,在购回后,白天在办公室偷偷看,晚上回家接着看,整整花了偶2月光阴才大功告成。因此,昨天看了网友对蔡教授的批评,本人对此是不同意的,数学是一门逻辑性很强的课程,讲究环环紧密相扣,因此,学习的风 格也以稳重为主,正是基于这一点,本人是十分推崇蔡教授的课的,别的不说,光是他老人家,诺高的身材弯腰板书,这种敬业精神与师德,就强过了许多年轻后辈。就以课程的本身而言,蔡教授讲得条理清晰,对每个定理都进行了详细的证明,辅以充足的示例,让你想不学好这门课都难。个人认为,蔡教授的这门课,无论下 载还是购买都值得!
微积分在经济中应用
·406 · 第十二章 微积分在经济中的应用 §1.1 微积分在经济中的应用内容网络图 §1.2内容提要与例题 一、极限在经济中的应用 1.复利. 例1 X 银行提供每年支付一次,复利为年利率8%的银行帐户,Y 银行提供每年支付四次,复利为年利率8%的帐户,它们之间有何差异呢? 解 两种情况中8%都是年利率,一年支付一次,复利8%表示在每年末都要加上当前余额的8%,这相当于当前余额乘以1.08.如果存入100元,则余额A 为 一年后:A=100(1.08), 两年后:A=100(1.08)2,…,t 年后:A=100(1.08)t . 而一年支付四次,复利8%表示每年要加四次(即每三个月一次)利息,每次要加上当前余额的8%/4=2%。因此,如果同样存入100元,则在年末,已计入四次复利,该帐户将拥有100(1.02)4 元,所以余额B 为 一年后:B =100(1.02)4,二年后:B =(1.02)4×2,…,t 年后:B =(1.02)4t 。 注意这里的8%不是每三个月的利率,年利率被分为四个2%的支付额,在上面两种复利方式下, 微积分在经济中的应用 数列在经济中的应用 复利 年有效收益 极限在经济中的应用 连续复利 导数在经济中的应用 成本函数 平均最小成本 需求函数 供给函数 均衡价格 收益函数 利润函数 边际函数 弹性函数 最大利润 供给弹性 需求弹性 积分在经济中的应用 收入流的现值 收入流的将来值 消费者剩余 生产者剩余 偏导数在经济中应用 求最大利润 常微分方程与差分方程 在经济中的应用 把经济中的某些问题转化为常微方程来求解
·407· 计算一年后的总余额显示 一年一次复利:A=100(1.08)=108.00,一年四次复利:B=100(1.02)4=108.24.因此,随着年份的延续,由于利息赚利息,每年四次复利可赚更多的钱.所以,付复利的次数越频繁可赚取的钱越多(尽管差别不是很大). 2.年有效收益 由上面的例子,我们可以测算出复利的效果,由于在一年支付四次,复利为年利率的8%的条件下投100元,一年之后可增加到108.24元,我们就说在这种情况下年有效收益为8.24%. 我们现在有两种率来描述同一种投资行为:一年支付四次的8%复利和8.24%的年有效收益,银行称8%为年百分率(或年利率)或APR (aannual percentage rate ),我们也称为票面利率(票面的意思是“仅在名义上”).然而,正是年有效收益确切地告诉你一笔投资所得的利息究意有多少.因此,为比较两种银行帐户,只须比较年收益. 例2 银行X 提供每月支付一次,年利率为7%的复利,而银行Y 银供每天支付一次,年利率为6.9%的复利,哪种收益好?若分别用100元投资于二个银行,写出t 年后每个银行中所存余额的表达式. 解 由题意知,设在银行X 的一年后的余额为A 1,t 年后的余额为A t ;设在银行Y 的一年后的余额为B 1,t 年后的余额为B t .由题意知 ),3072.1(100)286072.1(100)833005.1(100)12 07.01(1001212 1≈==+ =A ),4071.1(100)413071.1(100)189000.1(100)365 069.01(100365365 1≈==+=B 所以银行X 帐户年有效收益%23.7≈,银行Y 帐户年有效收益%14.7≈.因此,银行X 提供的 投资行为效益好.t 年后每个银行中所存余额则为 .)4071.1(100)413071.1(100,)3072.1(100)286072.1(100t t t t t t B A ≈=≈= 由此,我们可以得出:如果年利率为r (票面利率)的利息一年支付n 次,那么当初始存款为P 元时,t 年后余额A t 则为).()1(是票面利率r n r P A nt t + = 3. 连续复利 在上式中,令n ∞→,得,rt t Pe A =如果初始存款为P 元的利息水平是年率利为r 的连续复利,则t 年后,余额B 可用以下公式计算:.rt Pe B =在解有关复利的问题时,重要的是弄清利率是票面利率还是年有效收益,以及复利是否为连续的. 在现实世界中,有许多事情的变化都类似连续复利.例如,放射物质的衰变;细胞的繁殖;物体被周围介质冷却或加热;大气随地面上的高度的变化;电路的接通或切断时,直流电流的产生或消失过程等等. 例3 设某酒厂有一批新酿的好酒,如果现在(假定t=0)就售出,总收入为0R (元),如果窖藏起来待来日按陈酒价格出售,t 年末总收入为.5 2 0t e R R = 假定银行的年利率为r ,并以连续复利计息,试求窖藏多少年售出可使总收入的现值最大,并求06.0=r 时的t 值. 解 根据连续复利公式,这批酒在窖藏t 年末售出总收入R 的现值为rt t A -=Re )(,而