对称性在微积分中的一些应用(1)

对称性在微积分中的一些应用(1)
对称性在微积分中的一些应用(1)

微积分在生活中的应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/ce5112479.html, 微积分在生活中的应用 作者:曹红亚 来源:《数学大世界·中旬刊》2020年第01期 【摘要】微积分产生于十七世纪后期,完善于十九世纪。在现代社会中,微积分是高等数学中至关重要的组成部分,在数学领域中扮演着不可替代的角色,与此同时,微积分在现实生活中的应用也越来越广泛。本文将就微积分在生活中的应用进行深入的分析与探究。 【关键词】微积分;现实生活;实际应用 众所周知,微积分建立的基础是实数、函数以及极限。关于微积分的定义,其指的是微分学和积分学二者的总称,其更代表着一种数学思想。微积分的发展与现实生活的发展是密切相关的,现在的微积分已经广泛存在于诸多自然科学当中,如天文学、生物学、工程学以及经济学等等,在现实生活着发挥着越来越重要的作用。以下笔者结合自己多年的相关实践经验,就此议题提出自己的几点看法和建议。 一、微积分在日常工作中的应用 微积分不仅仅应用在科研领域,其更实实在在地存在于我们的生活当中。例如日常生活中,我们需要装修或者从事装修工作,都需要进行工程预算,这时我们便会不自觉地应用微积分原理,首先将整个装修工程科学划分成为多个小单元,然后对应用到的材料和工时进行计算,最终得出总的造价。再比如,现在很多人特别是年轻人都希望创造一份属于自己的事业,那么其在创业时可能会应用到微积分。如对所选地址处的车流量以及人流量进行了解,在一天的几个时间段,做一分钟的调查,测出经过的人数或车数,再通过计算得出每天或每月的人流量或车流量,这将是我们创业的一个重要参考面。 二、微积分在曲线领域中的应用 在微积分的现实应用中,最具代表性的便是求曲线的长度、切线以及不规则图形的面积。 如在当前社会中,相关数字音像制品或者正流行的数字油画,其都需要将图像和声音分解成为一个个像素或者音频,利用数字的方式来进行记录、完成保存。在重放的时候,再由设备用数字方式来解读还原,使我们听到或看到几乎和原作一模一样的音像。再比如,中央电视台新闻频道的时事报道中常看到地球转向某一点,放大,现出地名,播送最新动态的新闻画面。它的整体概貌是拼装的,是由卫星将地球分成一个个小区域进行拍照,最后拼接成地球的形状,才让我们形象地、跨时空地欣赏新闻报道的同步魅力。 三、微积分在买卖中的应用

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

高中数学中对称性问题总结.doc

对称性与周期性 函数对称性、周期性的判断 1. 函数()y f x =有()()f a x f b x +=-(若等式两端的两自变量相加为常数,如 ()()a x b x a b ++-=+),则()f x 的图像关于2 a b x += 轴对称;当a b =时,若()() (()(2))f a x f a x f x f a x +=-=-或,则()f x 关于x a =轴对称; 2. 函数()y f x =有()()f x a f x b +=-(若等式两端的两自变量相减为常数,如 ()()x a x b a b +--=+),则()f x 是周期函数,其周期T a b =+;当a b =时,若()()f x a f x a +=-,则()f x 是周期函数,其周期2T a =; 3. 函数()y f x =的图像关于点(,)P a b 对称?()(2)2 (()=2(2))f x f a x b f x b f a x +-=--或;函数()y f x =的图像关于点(,0)P a 对称? ()=(2) f x f a x --( ()=())f a x f a x +--或; 4. 奇函数()y f x =的图像关于点(,0)P a 对称?()y f x =是周期函数,且2T a =是函数的一个周期;偶函数()y f x =的图像关于点(,0)P a 对称?()y f x =是周期函数,且4T a =是函数的一个周期; 5. 奇函数()y f x =的图像关于直线x a =对称?()y f x =是周期函数,且4T a =是函数的一个周期;偶函数()y f x =的图像关于直线x a =对称?()y f x =是周期函数,且2T a =是函数的一个周期; 6. 函数()y f x =的图像关于点(,0)M a 和点(,0)N b 对称?函数()y f x =是周期函数,且 2()T a b =-是函数的一个周期; 7. 函数()y f x =的图像关于直线x a =和直线x b =对称?函数()y f x =是周期函数,且 2()T a b =-是函数的一个周期。

微积分在经济生活中的应用

微积分在经济生活中的应用 人们面对着规模越来越大的经济和商业活动,逐渐转向用数学方法来帮助自己进行分析和决策,而且正越来越广泛地应用数学理论进行经济理论研究.在经济生活中经常涉及成本、收入、利润等问题,解决这些问题与微积分有着紧密联系. 1 导数及微分的应用 导数及微分在经济生活中的应用主要有边际分析与弹性分析等. 1.1 边际问题[1](37)P - 1.1.1 边际成本 边际成本是指在一定产量水平下,增加或减少一个单位产量所引起成本总额的变动数. 设成本函数为()C C x =,产量从x 改变到x x +?时,成本相应改变 ()()C C x x C x ?=+?- 成本的平均变化率为 ()() C C x x C x x x ?+?-= ?? 若当0x ?→时,0lim x C x ?→??存在,则这个极限值就可反映出产量有微小变化时,成本的变化情 况.因此,产品在产量x 时的边际成本就是: 00()() ()lim lim x x dC C C x x C x C x dx x x ?→?→?+?-'= ==?? 如果生产某种产品100个单位时,总成本为5000元,单位产品成本为50元.若生产101个时,其总成本5040元,则所增加一个产品的成本为40元,即边际成本为40元. 在经营决策分析中,边际成本可以用来判断产量的增减在经济上是否合算.当企业的生产能力有剩余时,只要增加产量的销售单位高于单位边际成本,也会使得企业利润增加或亏损减少.或者说,只要边际成本低于平均成本,也可降低单位成本.由上面知当产量100x =时,这时候有 (100)40C '= (100) 50100 C = 即边际成本低于平均成本,此时提高产量,有利降低单位成本. 1.1.2 边际收入 边际收入是指在某一水平增加或减少销售一个单位商品的收入增加或减少的量.实际上就是收入函数的瞬时变化率.而从数学的角度来看,它是一个导数问题. 设收入函数为()R R x =,则边际收入函数就是

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

二次函数对称性的专题复习

二次函数图象对称性的应用 一、几个重要结论: 1、抛物线的对称轴是直线__________。 2、对于抛物线上两个不同点P1(),P2(),若有,则P1,P2两点是关于_________对称的点,且这时抛物线的对称轴是直线_____________;反之亦然。 3、若抛物线与轴的两个交点是A(,0),B(,0),则抛物线的对称轴是__________(此结论是第2条性质的特例,但在实际解题中经常用到)。 4、若已知抛物线与轴相交的其中一个交点是A(,0),且其对称轴是,则另一个交点B 的坐标可以用____表示出来(注:应由A、B两点处在对称轴的左右情况而定,在应用时要把图画出)。 5、若抛物线与轴的两个交点是B(,0),C(,0),其顶点是点A,则?ABC是____三角形,且?ABC的外接圆与内切圆的圆心都在抛物线的_______上。 二、在解题中的应用: 例1已知二次函数的图象经过A(-1,0)、B(3,0),且函数有最小值-8,试求二次函数的解析式。 例2已知抛物线,设,是抛物线与轴两个交点的横坐标,且满足 . (1)求抛物线的解析式; (2)设点P(,),Q(,)是抛物线上两个不同的点,且关于此抛物线的对称轴对称,求的值。 例3已知抛物线经过点A(-2,7)、B(6,7)、C(3,-8),则该抛物线上纵坐标为-8的另一点的坐标是。 例4已知抛物线的顶点A在直线上。 (1)求抛物线顶点的坐标; (2)抛物线与轴交于B、C两点,求B、C两点的坐标; (3)求?ABC的外接圆的面积。

y O x -1 -2 1 2 - 3 3 -1 1 2 -2 二次函数专题训练——对称性与增减性 一、选择 1、若二次函数 ,当x 取 , ( ≠ )时,函数值相等,则 当x 取+时,函数值为( ) (A )a+c (B )a-c (C )-c (D )c 2、抛物线2)1(2++=x a y 的一部分如图所示,该抛物线在y 轴右 侧部分与x 轴交点的坐标是 (A )( 2 1 ,0) (B )(1,0) (C )(2,0) (D )(3,0) 3、已知抛物线2 (1)(0)y a x h a =-+≠与x 轴交于1(0)(30)A x B ,,,两点,则线段AB 的长度为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 4、抛物线c bx x y ++-=2 的部分图象如图所示,若0>y ,则的取值范围是( ) A.14<<-x B. 13<<-x C. 4-x D.3-x 5、函数y =x 2-x +m (m 为常数)的图象如图,如果x =a 时,y <0; 那么x =a -1时,函数值( ) A .y <0 B .0<y <m C .y >m D .y =m 6、抛物线y=ax 2 +2ax+a 2 +2的一部分如图所示,那么该抛物线在y 轴右侧与x 轴交点的坐标是( ) A .(0.5,0) B .(1,0) C .(2,0) D .(3,0) 7、老师出示了小黑板上的题后(如图),小华说:过点(3,0); 小彬 说:过点(4,3);小明说:a=1;小颖说:抛物线被x 轴截 得的线段长为2.你认为四人的说法中,正确的有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 8、若二次函数2 y ax c =+,当x 取1x 、2x (12x x ≠)时,函数值相等,则当x 取12x x + 时,函数值为( ) A.a c + B.a c - C.c - D.c 9、二次函数 c bx x y ++=2的图象上有两点(3,-8)和(-5,-8),则此拋物线的对称轴是( ) A .x =4 B. x =3 C. x =-5 D. x =-1。 10、已知关于x 的方程32 =++c bx ax 的一个根为1x =2,且二次函数c bx ax y ++=2 的对称轴直线是x =2,则抛物线的顶点坐标是( ) A .(2,-3 ) B .(2,1) C .(2,3) D .(3,2) 11、已知函数215 322 y x x =- --,设自变量的值分别为x 1,x 2,x 3,且-3< x 1< x 2

高中数学中的对称性问题

高中数学中的对称性与周期性 一、函数对称性、周期性的判断 1. 函数()y f x =有()()f a x f b x +=-(若等式两端的两自变量相加为常数,如 ()()a x b x a b ++-=+),则()f x 的图像关于2 a b x += 轴对称;当a b =时,若()() (()(2))f a x f a x f x f a x +=-=-或,则()f x 关于x a =轴对称; 2. 函数()y f x =有()()f x a f x b +=-(若等式两端的两自变量相减为常数,如 ()()x a x b a b +--=+),则()f x 是周期函数,其周期T a b =+;当a b =时,若()()f x a f x a +=-,则()f x 是周期函数,其周期2T a =; 3. 函数()y f x =的图像关于点(,)P a b 对称?()(2)2 (()=2(2))f x f a x b f x b f a x +-=--或;函数()y f x =的图像关于点(,0)P a 对称? ()=(2) f x f a x --( ()=())f a x f a x +--或; 4. 奇函数()y f x =的图像关于点(,0)P a 对称?()y f x =是周期函数,且2T a =是函数的一个周期;偶函数()y f x =的图像关于点(,0)P a 对称?()y f x =是周期函数,且4T a =是函数的一个周期; 5. 奇函数()y f x =的图像关于直线x a =对称?()y f x =是周期函数,且4T a =是函数的一个周期;偶函数()y f x =的图像关于直线x a =对称?()y f x =是周期函数,且2T a =是函数的一个周期; 6. 函数()y f x =的图像关于点(,0)M a 和点(,0)N b 对称?函数()y f x =是周期函数,且 2()T a b =-是函数的一个周期; 7. 7函数()y f x =的图像关于直线x a =和直线x b =对称?函数()y f x =是周期函数,且 2()T a b =-是函数的一个周期。 二、关于点对称 (1) 点关于点的对称点问题 若点A 11(,)x y , B 22(,)x y , 则线段AB 中点M 的坐标是( 1212 ,22 x x y y ++);据此可以解求点与点的中心对称,即求点M 00(,)x y 关于点P (,)a b 的对称点' M 的坐标(,)x y ,利用中点坐标公式可得 00, 22 x x y y a b ++= =,解算的' M 的坐标为00(2, 2)a x b y --。

微积分在生活中的应用Word版

微积分在生活中的应用 (何杰东陈新亮连冠才施楠信工一班北二830) 一.摘要 牛顿、莱布尼兹发明微积分以后,人们才有能力把握运动和过程。有了微积分,就有了工业革命,就有了大工业生产,也就有了现代化的社会。航天飞机、宇宙飞船等现代化交通工具都是在微积分的帮助下制造出来的。微积分在人类社会从农业文明跨入工业文明的过程中起到了决定性的作用。 微积分是为了解决变量的瞬时变化率而存在的。从数学的角度讲,是研究变量在函数中的作用。从物理的角度讲,是为了解决长期困扰人们的关于速度与加速度的定义的问题。“变”这个字是微积分最大的奥义。因此,了解微积分在生活中的应用对于我们解决实际问题有很大的帮助。 二.关键词:物理,经济,应用。 三.引言:通过研究微积分在物理,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。获取资料的途径主要是互联网。 四(一)在物理中的应用 例1,研究物体做匀变速直线运动位移问题时; 对于匀速直线运动,位移和速度之间的关系我们都清楚,x=vt,但如果物体的速度大小时刻发生变化,那么物体的位移如何求解呢?此时,微积分就成了我们有利工具。我们可以把物体运动的时间无限细分。在每一份时间内,速度的变化量非常小,可以忽略这种微小变化,认为物体在做匀速直线运动,因此根据已有知识位移可求;接下来把所有时间内的位移相加,即“无限求和”,则总的位移可以知道。现在我们明白,物体在变速直线运动时候的位移等于速度时间图像与时间轴所围图形的面积; 例2,研究匀速圆周向心加速度的方向问题时; 根据牛顿第二定律,我们可以知道匀速圆周运动加速度的方向指向圆心;同时利用极限思想,也可以加速度的方向。当圆周上的两个点无限靠近时,速度变化量也无限的小,因此由VAVB△V围成的等腰三角形的底角接近90,因此速度变化量和速度垂直,而速度又和半径垂直,因此,匀变速圆周运动中,加速度的方向始终指向圆心。 例3.研究变力做功问题时; 对于恒力做功,我们可以利用公式直接求出;但对于变力,我们不能利用公式;这种情况下,我们要借助于微积分,我们可以把位移无限细分,在每一个小位移上,力的变化很小,可以看作是恒力,根据公式算出力所作的功;然后把每一个小位移上的功无限求和,那么就可以求出变力做的总功是多少。 (二)在经济上的应用 1.1 边际分析在经济分析中的的应用 1.1.1 边际需求与边际供给 设需求函数Q=f(p)在点p处可导(其中Q为需求量,P为商品价格),

高等数学在实际生活中的应用

高等数学在实际生活中的应用 在学习高数之前,总是听学长、学姐提起,高数十分难学,我对高数的印象一直都是:高数是一门特别难、特别高深的学科。但在学习了高等数学之后,我发现了数学的美,同时我发现在实际生活中也时常可以看高数的身影。 高等数学在实际生活中的应用十分广泛,而且也特别有趣。我就简单的举几个生活中常见的,我所发现的高等数学在生活中的运用的例子分析一下。 首先,我发现在支付宝当中,有一个小功能,叫做蚂蚁森林,这个功能是模拟出了一颗树苗,当人们在生活中做出了一些绿色、低碳的行为时,对用户发放绿色能量进行奖励,当用户的绿色能量积累到一定的值时,支付宝模拟出的小树苗就会长成一颗大树,用户可以通过兑换,将这颗模拟出来的小树(电子数据)兑换成为一颗真实的、种植在沙漠里的树木,现在可以兑换的树木类型越来越丰富了,有梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨树等一些树苗。 这个时候我就发现,不同的地区的树苗不尽相同,而且,肯定不同的树木类型各自的水土保持能力也不尽相同,因此,在什么地区选择什么样的树木类型、分别种植在哪里,可以起到最好的水土保持功能以及,每平方米需要种植几颗树苗,我相信,这些问题都离不开高等数学进行周密的计算。 首先,我们需要认真计算防护林需要种植多大面积、到底种植在哪里可以起到最佳的水土保持作用,我们需要了解到风沙的源地与我

们需要保护的地区的距离,同时量化考虑风沙的强度,将不同的树苗类型的水土保持力以及他们的防风沙能力量化考虑。我们所了解到的资料很少,因此只能做一下简单的模型的建立,以及一些较为简单的分析。当然,这只是我的个人想法,很不成熟,也很可能有错误。我是这样考虑的,比如:我们设距离风沙源地越远,风沙程度越弱,当风沙强度吹到我们所居住的地区时即为0,风沙的总强度为F,风沙源地与我们所居住地区的距离为f。因此可以得出结论,距离风沙源地越远,所需要的防护林面积就越小,设防护林种植地与风沙源地之间的距离为x,设所需要的防护林面积为y,同时将不同的树苗类型的水土保持能力量化:当种植了梭梭树之后,其每平米的水土保持力即可以阻挡的风沙的程度为a,沙柳为b,樟子松为c,胡杨树则为d。这时我们可以相应的依据量化关系列出一个方程式来:y=(F - F/f*x)/a(其中的a是指当所种的防护林是梭梭树时的方程式,相应的,当我们分析的是其他的树木,沙柳、樟子松以及胡杨树等,我们则可以将a替换为b、c以及d)。 根据上述所列的方程式,当我们了解了各种类型的树木的水土保持能力以及他们的防风沙的能力时,我们可以代入上述的方程式中进行计算,计算当距离风沙源地的距离不同时,所需要种植的防护林的面积也不尽相同。同时,我们可以分析得出,当x趋于无限小或者无穷大时,即防护林的种植地距离风沙源地极近或者极远时,这个方程式就转换为了一个极限问题的研究。 如果我们可以再多收集一些资料,具体了解到风沙强度与距离远

对称性在积分计算中应用

毕业设计(论文)题目:对称性在积分计算中应用 学院:数理学院 专业名称:信息与计算科学 学号:0741210102 学生姓名:鲍品 指导教师:张晓燕 2011年5 月20 日

对称性在积分计算中的应用 摘要 对称性的应用很广泛,尤其在数学,物理学,化学等方面都有体现[1]。本论文主要是探讨一下对称性在积分计算中的应用。 积分在微积分学中既是重点又是难点,特别是在解决积分计算问题上,方法比较灵活。常见的积分方法有换元法和分部积分法,这些方法在解决一般的问题上还是奏效的,但是对于复杂的微积分计算和证明问题就显得有些心有余而力不足。假如我们稍仔细地观察题目,很多时候我们会发现积分区域或被积函数具有某种对称性。如果我们将对称性巧妙地应用到解决这类问题中去,不仅简化了计算过程而且还节省计算时间。 利用对称性解题方法比较灵活也十分重要。接下来本论文将从定积分,重积分,曲线积分以及曲面积分四大方面入手,深入探讨对称性在积分计算中的应用。最后分析利用对称性解题的条件与优势,总结出应用相关性质解题时要注意哪些方面。 关键词 定积分,重积分,曲线积分,曲面积分,对称性,奇偶性

Abstract The application of symmetry is very widespread, particularly in mathematics, physics, chemistry and other aspects of embodied. This paper is to explore the symmetry in the integral calculation. Integral calculus is difficult in both the focus, especially in solving the problem of integral calculation, the method more flexible. The common integral method are the substitution of variables and the integration by parts. These methods are effective in the solution general question, but appear regarding the complex calculus computation and the proof question somewhat has more desire than energy. If we carefully observe the subject a little, usually we will find regional integration or product function has a symmetry. If we applied the symmetry skillfully to solve such problems, this not only simplifies the calculation process but also save computing time. More flexible use of problem-solving approach symmetry is also important, Then the paper will be integral, double integral, curve and surface integrals four points in a bid to further investigate the symmetry in the integral calculation. Finally, we solve problems by analyzing the symmetry of the conditions of use and advantages, summed up the nature of problem solving application related to the attention of what. Key words definite integral, heavy integral, curvilinear integral, surface integral, symmetry, parity

函数的对称性应用

函数的对称性应用(一) ──含绝对值函数的图象 内蒙古赤峰市翁牛特旗乌丹一中熊明军 在学习函数时,若将函数的自变量或应变量带上绝对值“”,再研究其性质就不仅仅要从函数的角度来考虑,还得结合绝对值的意义来共同探讨。 图象是刻画变量之间关系的一个重要途径。函数图象是函数的一种表示形式,是形象直观地研究函数性质的常用方法,是数形结合的基础和依据。本文针对含绝对值函数的性质进行分析,然后利用对称性作出函数图象,并借助图象来展示绝对值对函数性质特征的影响。 一、含绝对值的函数常见情况的分类: 已知函数,叫做函数的自变量;叫做函数的应变量(函数值)。 ①对自变量取绝对值:;②对应变量取绝对值:; ③对全都取绝对值:;④对整个函数取绝对值:; ⑤对都取绝对值:;⑥部分自变量取绝对值:。 二、分析不同情况含绝对值函数的性质特点及图象作法: ①对自变量取绝对值: 【特征分析:】 已知函数,设是函数图象上任意一点,则该点与点关于 轴对称。因为点与都在函数上,所以其函数图象关于轴对称。 【作图步骤:】 (1)作出函数的图象; (2)保留时函数的图象; (3)当时,利用对称性作出(2)中图象关于轴对称后的图象。 【作图展示:】作函数的图象

②对应变量取绝对值:; 【特征分析:】 已知函数,设是函数图象上任意一点,则该点与点关于 轴对称。因为点与都在函数上,所以其函数图象关于轴对称。 【作图步骤:】 (1)作出函数的图象; (2)保留时函数的图象; (3)当时,利用对称性作出(2)中图象关于轴对称后的图象。 【作图展示:】作函数的图象 ③对全都取绝对值:; 【特征分析:】 已知函数,设是函数图象上任意一点,它与点关于轴对称、与点关于轴对称且与点关于原点对称。因为点、、 与都在函数上,所以函数图象关于轴、轴及原点对称。 【作图步骤:】 (1)作出函数的图象; (2)保留(第一象限)时函数的图象; (3)利用对称性作出(2)中图象关于轴、轴及原点对称后的图象。

高中数学-函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及函数的图像

函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及函数的图像 (一)复习指导 单调性: 设函数y =f (x )定义域为A ,区间M ?A ,任取区间M 中的两个值x 1,x 2,改变量Δx =x 2-x 1>0,则当Δy =f (x 2)-f (x 1)>0时,就称f (x )在区间M 上是增函数,当Δy =f (x 2)-f (x 1)<0时,就称f (x )在区间M 上是减函数. 如果y =f (x )在某个区间M 上是增(减)函数,则说y =f (x )在这一区间上具有单调性,这一区间M 叫做y =f (x )的单调区间. 函数的单调性是函数的一个重要性质,在给定区间上,判断函数增减性,最基本的方法就是利用定义:在所给区间任取x 1,x 2,当x 1<x 2时判断相应的函数值f (x 1)与f (x 2)的大小. 利用图象观察函数的单调性也是一种常见的方法,教材中所有基本初等函数的单调性都是由图象观察得到的. 对于y =f [φ(x )]型双重复合形式的函数的增减性,可通过换元,令u =φ(x ),然后分别根据u =φ(x ),y =f (u )在相应区间上的增减性进行判断,一般有“同则增,异则减”这一规律. 此外,利用导数研究函数的增减性,更是一种非常重要的方法,这一方法将在后面的复习中有专门的讨论,这里不再赘述. 奇偶性: (1)设函数f (x )的定义域为D ,如果对D 内任意一个x ,都有-x ∈D ,且f (-x )=-f (x ),则这个函数叫做奇函数;设函数f (x )的定义域为D ,如果对D 内任意一个x ,都有-x ∈D ,且f (-x )=f (x ),则这个函数叫做偶函数. 函数的奇偶性有如下重要性质: f (x )奇函数?f (x )的图象关于原点对称. f (x )为偶函数?f (x )的图象关于y 轴对称. 此外,由奇函数定义可知:若奇函数f (x )在原点处有定义,则一定有f (0)=0,此时函数f (x )的图象一定通过原点. 周期性: 对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x +T )=f (x )成立,则函数f (x )叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期. 关于函数的周期性,下面结论是成立的. (1)若T 为函数f (x )的一个周期,则kT 也是f (x )的周期(k 为非零整数). (2)若T 为y =f (x )的最小正周期,则 | |ωT 为y =Af (ωx +φ)+b 的最小正周期,其中ω≠0. 对称性: 若函数y =f (x )满足f (a -x )=f (b +x )则y =f (x )的图象关于直线2 b a x += 对称,若函数y =f (x )满足f (a -x )=-f (b +x )则y =f (x )的图象关于点( 2 b a +,0)对称. 函数的图象: 函数的图象是函数的一种重要表现形式,利用函数的图象可以帮助我们更好的理解函数的性质,我们首先要熟记一些基本初等函数的图象,掌握基本的作图方法,如描点作图,三角函数的五点作图法等,掌握通过一些变换作函数图象的方法.同时要特别注意体会数形结合的思想方法在解题中的灵活应用. (1)利用平移变换作图:

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

高中的函数对称性的总结

高中函数对称性总结 新课标高中数学教材上就函数的性质着重讲解了单调性、奇偶性、周期性,但在考试测验甚至高考中不乏对函数对称性、连续性、凹凸性的考查。尤其是对称性,因为教材上对它有零散的介绍,例如二次函数的对称轴,反比例函数的对称性,三角函数的对称性,因而考查的频率一直比较高。以笔者的经验看,这方面一直是教学的难点,尤其是抽象函数的对称性判断。所以这里我对高中阶段所涉及的函数对称性知识做一个粗略的总结。 一、对称性的概念及常见函数的对称性 1、对称性的概念 ①函数轴对称:如果一个函数的图像沿一条直线对折,直线两侧的图像能够完全重合,则称该函数具备对称性中的轴对称,该直线称为该函数的对称轴。 ②中心对称:如果一个函数的图像沿一个点旋转180度,所得的图像能与原函数图像完全重合,则称该函数具备对称性中的中心对称,该点称为该函数的对称中心。 2、常见函数的对称性(所有函数自变量可取有意义的所有值) ①常数函数:既是轴对称又是中心对称,其中直线上的所有点均为它的对称中心,与该直线相垂直的直线均为它的对称轴。 ②一次函数:既是轴对称又是中心对称,其中直线上的所有点均为它的对称中心,与该直线相垂直的直线均为它的对称轴。 ③二次函数:是轴对称,不是中心对称,其对称轴方程为x=-b/(2a)。 ④反比例函数:既是轴对称又是中心对称,其中原点为它的对称中心,y=x与y=-x均为它的对称轴。 ⑤指数函数:既不是轴对称,也不是中心对称。 ⑥对数函数:既不是轴对称,也不是中心对称。 ⑦幂函数:显然幂函数中的奇函数是中心对称,对称中心是原点;幂函数中的偶函数是轴对称,对称轴是y轴;而其他的幂函数不具备对称性。 ⑧正弦函数:既是轴对称又是中心对称,其中(kπ,0)是它的对称中心,x=kπ+π/2是它的对称轴。 ⑨正弦型函数:正弦型函数y=Asin(ωx+φ)既是轴对称又是中心对称,只需从ωx+φ=kπ中解出x,就是它的对称中心的横坐标,纵坐标当然为零;只需从ωx+φ=kπ+π/2中解出x,就是它的对称轴;需要注意的是如果图

数学的对称性及其在若干数学问题中的应用本科毕业论文

编号: 本科毕业论文 数学的对称性及其在若干数学问题中的应用 系院:数学科学系 姓名:冯克飞 学号:0831130103 专业:小学教育(数学方向) 年级:2008级 完成日期:2012年5月

对称是自然界和人类社会中普遍存在的形式之一,是其运动、变化和发展的规律之一。人们在认识和解决具有对称或对等以及反对等性的问题过程中产生和形成的思想、方法,我们称之为对称思想方法;数学家们用数学的思想、方法解决这类问题所产生和形成的思想与方法,我们称之为数学对称思想方法。数学的对称性在数学解题与分析中具有重要的作用。本文将围绕着数学对称性的基本性质及其在实际的数学解题中的应用展开对数学对称性的全面分析,旨在充分揭示对称性在数学中作为一种工具和方法的优势,加深对数学对称性的理解和认识,以求在数学教学或实际解题中充分发挥对称性的应用。 关键字:数学对称;几何运用;对称思想;对称原理 Abstract Symmetry is one of the common form in nature and human society, is one of the movement, change and development of the law. People understand and resolve with symmetric or opposition of the process and the formation of ideas, methods, which we call a symmetric way of thinking; mathematicians use mathematical thinking, methods to solve such problems and the formation of ideas and methods, which we call the mathematical symmetry of thinking. Mathematical symmetry plays an important role in mathematical problem solving and analysis. This article will focus on the basic nature of the mathematical symmetry and its actual mathematical problem solving to commence a comprehensive analysis of mathematical symmetry, to fully reveal the symmetry in mathematics as a tool and method of the advantages of deepen understanding and awareness of mathematical symmetry, in order to give full play to the application of symmetry in mathematics teaching, or practical problem solving. Keywords: mathematical symmetry; geometry use; symmetrical thinking; symmetry principle

高中数学点线对称问题

对称问题专题 【知识要点】 1.点关于点成中心对称的对称中心恰是这两点为端点的线段的中点,因此中心对称的问题是线段中点坐标公式的应用问题. 设P (x 0,y 0),对称中心为A (a ,b ),则P 关于A 的对称点为P ′(2a -x 0,2b -y 0). 2.点关于直线成轴对称问题 由轴对称定义知,对称轴即为两对称点连线的“垂直平分线”.利用“垂直”“平分”这两个条件建立方程组,就可求出对顶点的坐标.一般情形如下: 设点P (x 0,y 0)关于直线y =kx +b 的对称点为P ′(x ′,y ′),则有 x x y y -'-'·k =-1, 2 y y +'=k ·20x x +'+b , 特殊地,点P (x 0,y 0)关于直线x =a 的对称点为P ′(2a -x 0,y 0);点P (x 0,y 0)关于直线y =b 的对称点为P ′(x 0,2b -y 0). 3.曲线关于点、曲线关于直线的中心或轴对称问题,一般是转化为点的中心对称或轴对称(这里既可选特殊点,也可选任意点实施转化).一般结论如下: (1)曲线f (x ,y )=0关于已知点A (a ,b )的对称曲线的方程是f (2a -x ,2b -y )=0. (2)曲线f (x ,y )=0关于直线y =kx +b 的对称曲线的求法: 设曲线f (x ,y )=0上任意一点为P (x 0,y 0),P 点关于直线y =kx +b 的对称点为P ′(x ,y ),则由(2)知,P 与P ′的坐标满足 x x y y --·k =-1, 2 0y y +=k ·20x x ++b , 代入已知曲线f (x ,y )=0,应有f (x 0,y 0)=0.利用坐标代换法就可求出曲线f (x ,y )=0关于直线y =kx +b 的对称曲线方程. 4.两点关于点对称、两点关于直线对称的常见结论: (1)点(x ,y )关于x 轴的对称点为(x ,-y ); (2)点(x ,y )关于y 轴的对称点为(-x ,y ); (3)点(x ,y )关于原点的对称点为(-x ,-y ); (4)点(x ,y )关于直线x -y =0的对称点为(y ,x ); (5)点(x ,y )关于直线x +y =0的对称点为(-y ,-x ). 【典型例题】 【例1】 求直线a :2x +y -4=0关于直线l :3x +4y -1=0对称的直线b 的方程. 剖析:由平面几何知识可知若直线a 、b 关于直线l 对称,它们具有下列几何性质:(1)若a 、b 相交,则l 是a 、b 交角的平分线;(2)若点A 在直线a 上,那么A 关于直线l 的对称点B 一定在直线b 上,这时AB ⊥l ,并且AB 的中点D 在l 上;(3)a 以l 为轴旋转180°,一定与b 重合.使用这些性质,可以找出直线b 的方程.解此题的方法很多,总的来说有两类:一类是找出确定直线方程的两个条件,选择适当的直线方程的形式,求出直线方程;另一类是直接由轨迹求方程. 2x +y -4=0, 3x +4y -1=0, 可求出x ′、y ′. 从中解出x 0、y 0, 解:由 解得a 与l 的交点E (3,-2),E 点也在b 上

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