微积分的发展及意义

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微积分在数学发展史上的意义

微积分在数学发展史上的意义

微积分在数学发展史上的意义微积分是数学中的一门重要学科,它的出现和发展对数学的发展史起到了重要的推动作用。

它的应用范围广泛,不仅在数学领域有着重要的地位,而且在物理、工程、经济学等领域也有着广泛的应用。

微积分的发展可以追溯到古希腊时期,然而,它的全面发展和系统化是在17世纪完成的。

微积分的基础概念包括极限、导数和积分。

极限是微积分的基石,它描述了函数在某一点附近的变化情况。

导数是函数的变化率,它描述了函数在不同点上的斜率。

积分是导数的逆运算,它描述了函数在一定区间上的累积效应。

这些概念的引入和发展,使得我们能够更好地理解和描述自然界和人类活动中的各种现象。

在数学领域,微积分为解决各种数学问题提供了有力的工具。

在微积分的基础上,我们可以研究函数的性质、求解方程、描述曲线和曲面等等。

微积分为数学分析奠定了基础,使得我们能够对各种数学对象进行更加精确和深入的研究。

在物理学中,微积分被广泛应用于描述物体的运动、力学、电磁学等问题。

通过微积分,我们可以推导出牛顿运动定律、万有引力定律等著名的物理定律。

微积分为解决各种物理问题提供了有效的数学工具,使得物理学得以发展为一门独立的科学。

在工程学中,微积分为解决工程问题提供了有力的工具。

例如,在电路分析中,通过微积分可以求解电流和电压的变化情况,从而实现对电路性能的分析和设计。

在结构力学中,微积分可以用来研究物体的应力和变形,从而为工程结构的设计和优化提供依据。

在经济学中,微积分被广泛应用于描述市场供求关系、价格变动、效用分析等问题。

通过微积分,我们可以推导出边际效用、边际成本等重要概念,从而为经济学的理论建模和政策制定提供了数学依据。

微积分的发展不仅推动了数学、物理、工程、经济学等学科的发展,而且为人类认识世界、改变世界提供了有力的工具。

通过微积分,我们能够更加深入地研究自然界和人类活动中的各种现象,从而为科学和技术的进步做出贡献。

微积分在数学发展史上具有重要的意义。

微积分建立的时代背景和历史意义

微积分建立的时代背景和历史意义

微积分建立的时代背景和历史意义微积分建立的时代背景和历史意义微积分建立的时代背景和历史意义1.了解微积分建立的时代背景和历史意义,进一步形成客观事物具有相互制约、相互转化、对立统一的辩证关系的观点。

2.通过了解微积分思想方法形成的历史过程,学生对数学的本质、数学方法及数学对社会发展的意义和作用有较明晰的认识,激发学习数学的热情。

初步学习了极限、导数等微积分基础知识之后,试验修订本教科书特别安排了介绍微积分建立的时代背景和历史意义的内容。

这在中小学数学必修教科书中尚属首次,是教科书编写的创新。

了解数学的历史,既是提高自身修养的途径,又是自觉有效地学习、应用数学的催化剂。

数学作为人类文明的主要组成部分,它的发展规律及与其他文化的关系,应该为更多的公民所了解。

本节课的主要内容包括三个部分:第一部分是微积分思想方法的萌芽、积累、诞生的历史回顾,着重围绕与大量实际问题相关的求曲线的切线及求函数的极值(对文科学生)问题,阐述变量与极限思想;第二部分是微积分思想方法对数学科学及自然科学发展的作用;第三部分是牛顿、莱布尼茨发明微积分思想方法对我们的启发,主要是阐述自己对数学、数学方法以及发现发明的认识。

教科书对本节内容阐述得较详细、系统,讲授时可先让学生阅读,教师可挑选几位数学家如刘徽、笛卡尔、费马、牛顿等的工作作一介绍,着重阐述他们研究的问题与微积分思想方法的相关程度。

之后可让学生讨论自己对微积分发明的体会。

1.用电脑展示微积分发明者——牛顿与莱布尼茨的像片。

2.前面我们学习了极限与导数,已经领咯到了在利用导数求曲线的切线方程、讨论函数的单调性与极值问题中所显示出的无比优越性。

我们不禁会问;牛顿与菜布尼茨是怎样发明这样高明的数学方法的,是灵感在一夜之间的闪现还是前人长期努力的结晶?1.学生阅读教科书第70页至第73页内容,着重了解微积分思想方法的时代背景,之后,请学生提问,将教科书中不理解的问题提出来,师生共同讨论交流。

微积分论文:简述微积分发展史

微积分论文:简述微积分发展史

微积分论文:简述微积分发展史[摘要]本文介绍了微积分学产生的背景、建立过程以及其产生重大的历史意义。

此外,在文章中也对微积分学的理论知识、基本内容进行了介绍和与说明。

[关键词]微积分微分积分发展史一、微积分学的创立微积分作为一门学科,是在十七世纪产生的。

它的主要内容包括两部分:微分学和积分学。

然而早在古代微分和积分的思想就已经产生了。

公元前三世纪,古希腊的阿基米德在研究解决抛物弓形的面积、球和球冠面积、旋转双曲体的体积等问题中,就隐含着近代积分学的思想。

作为微分学基础的极限理论来说,早在古代就有了比较清楚的论述。

如我国的庄周所著的《庄子》一书的“天下篇”中,记有“一尺之棰,日取其半,万世不竭”。

这些都是朴素的极限概念。

到了十七世纪,人们因面临着有许多科学问题需要解决,如研究运动的时候直接出现的,也就是求即时速度的问题;求曲线的切线的问题等,这些问题也就成了促使微积分产生的因素。

十七世纪的许多著名的数学家都为解决上述几类问题作了大量的研究工作。

十七世纪下半叶,在前人工作的基础上,英国大科学家牛顿和德国数学家莱布尼茨分别在自己的国度里独自研究和完成了微积分的创立工作。

在创立微积分方面,莱布尼茨与牛顿功绩相当。

这两位数学家在微积分学领域中的卓越贡献概括起来就是:他们总结出处理各种有关问题的一般方法,认识到求积问题与切线问题互逆的特征,并揭示出微分学与积分学之间的本质联系。

两人各自建立了微积分学基本定理,并给出微积分的概念、法则、公式及其符号。

有了这些理论知识作为前提为以后的微积分学的进一步发展奠定了坚实而重要的基础。

微积分学的创立,极大地推动了数学的发展,过去很多初等数学束手无策的问题,运用微积分,往往迎刃而解,显示出微积分学的非凡威力。

可以说微积分学的诞生是数学发展的一个里程碑式的事件。

二、微积分诞生的重要意义微积分诞生之前,人类基本上还处在农耕文明时期。

微积分学是继解析几何产生后的又一个伟大的数学创造。

第7讲微积分发展史

第7讲微积分发展史

第7讲微积分发展史微积分是近代自然科学和工程技术中广泛应用的一种基本数学工具,它创立于17世纪后半叶的西欧,是适应当时社会生产发展和理论科学的需要而产生的,同时又深刻地影响着生产技术和自然科学的发展。

微积分堪称是人类智慧最伟大的成就之一。

一、微积分产生的背景微分和积分的思想早在古代就已经产生了。

公元前3世纪,古希腊数学家、力学家阿基米德的著作《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面的体积等问题中就隐含着近代积分的思想。

极限理论作为微积分的基础,也早在我国的古代就有非常详尽的论述,但当时人们习惯于研究常量和有限的对象,遇到无穷时往往束手无策。

生产力和科学技术的不断发展,为微积分的诞生创造了条件。

1492年哥伦布发现了新大陆,由此证实了大地是球形;1543年,哥白尼发表的《天体运行论》确立了“日心说”;开普勒在1609年提出了有关行星绕日运动的第一、第二定律,1618年他又提出了第三定律;1609年,伽利略用自制的望远镜观察了月亮、金星、木星等星球,把人们的视野引向遥远的地方。

这些科学家拓展了人们对世界的认识,引起了人类思想上的巨变。

16世纪,西欧出现资本主义的萌芽,产生了新的生产关系,社会生产力有了很大的发展。

从17世纪开始,随着社会的进步和生产力的发展,在航海、天文、矿山建设、军事技术等方面有许多课题需要解决,数学也开始进入了“变量数学”时代。

通过这些向数学提出了如下4个问题:(1)由距离和时间的关系求瞬时速度和瞬时加速度;反之,由速度求距离,由加速度求速度。

(2)确定物体运动方向(切线方向)或光学中曲线的切线问题。

(3)求最大、最小值问题。

(4)一般的求积(面积、体积)问题,曲线长问题,以及物体的质量、重心等问题。

在17世纪30年代创立的解析几何学里,可以用字母表示流动坐标,用代数方程刻画一般平面曲线,用代数演算代替对几何量的逻辑推导,从而把对几何图形性质的研究转化为对解析式的研究,使数与形紧密地结合起来。

分数阶微积分的历史背景

分数阶微积分的历史背景

分数阶微积分的历史背景一、微积分学的创立微积分学作为一门高等数学的基础学科,是在十七世纪产生的。

微积分的基本概念和内容包微分学积分学。

但是早在公元前三世纪,就已经出现过利用微积分思想解决问题的实例了,如庄子在天下篇中曾记载“一尺之锤,日取其半,万世不竭”,阿基米德在研究解决抛物弓形的面积、球和球冠的面积以及旋转双曲体的体积问题中,都体现了极限的概念。

十七世纪,人们面临着许多新的数学问题,比如求瞬时速度的问题等,这些问题促成了微积分的产生,当时有许多著名的数学家都为了解决相关问题做了大量的研究,其中莱布尼茨和牛顿的成就尤为突出。

1666年,莱布尼茨写成“论组合术”(De ArtCombinatoria)一文,讨论了平方数序列0,1,4,9,16,…的性质,例如它的第一阶差为1,3,5,7,…,第二阶差则恒等于2,2,2,…等.他注意自然数列的第二阶差消失,平方序列的第三阶差消失,等等.同时他还发现,如果原来的序列是从0开始的,那么第一阶差之和就是序列的最后一项,如在平方序列中,前5项的第一阶差之和为1+3+5+7=16,即序列的第5项.他用X表示序列中项的次序,用Y表示这一项的值.这些讨论为他后来创立微积分奠定了初步思想,可以看作是他微积分思想的萌芽.“论组合术”是他的第一篇数学论文,使他跻身于组合数学研究者之列。

流数(fluxion)1665年5月20日,英国杰出物理学家牛顿第一次提出“流数术”(微积分),后来世人就以这天作为“微积分诞生日”。

牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法:正流数术(微分)和反流数术(积分),反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中,以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。

所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等,“流数”就是流量的改变速度即变化率,写作等。

微积分的发展历史

微积分的发展历史

微积分的发展历史微积分是数学中的一个重要分支,它主要研究一些连续变化的函数之间的关系,以及这些函数的一些量的变化规律。

微积分的历史可以追溯到古希腊时期,但是直到17世纪初期,微积分才真正成为独立的数学分支。

以下是微积分的发展历史。

1. 古希腊时期古希腊数学家阿基米德(287 BC - 212 BC)就是微积分的先驱之一。

他发明了一种称为“方法论”的技术,这种技术可以用来求解一些几何问题,例如圆的面积和球体的体积。

这种技术可以用来求解一些连续变化的函数的面积或体积问题。

2. 17世纪初期17世纪初期,数学家牛顿(1643-1727)和莱布尼茨(1646-1716)几乎同时发明了微积分。

他们的发现彻底改变了数学的面貌。

牛顿的微积分是基于几何直觉的发现,而莱布尼茨的微积分则是基于代数记号的发现。

3. 18世纪在18世纪,微积分的研究得到了进一步发展。

法国数学家欧拉(1707-1783)和拉格朗日(1736-1813)在微积分的研究中做出了重要的贡献。

欧拉在微积分中引入了复数,这对微积分的发展具有重要的意义。

拉格朗日发现了微积分中的一些基本定理,例如拉格朗日中值定理和柯西中值定理。

4. 19世纪19世纪是微积分的发展中最重要的一个世纪。

数学家高斯(1777-1855)和魏尔斯特拉斯(1815-1897)在微积分的研究中做出了重要的贡献。

高斯发现了极值问题的解法,魏尔斯特拉斯则首次使用了极限的概念来解决微积分中的一些问题。

5. 20世纪20世纪是微积分发展的最后一个世纪。

在这个世纪里,微积分的研究得到了深入的发展。

数学家费曼(1918-1988)提出了路径积分理论,这个理论对微积分的研究有着重要的意义。

同时,微积分还应用于物理学、工程学和经济学等领域,在这些领域中发挥着至关重要的作用。

微积分的发展历史可以追溯到古希腊时期,但是直到17世纪初期,微积分才真正成为独立的数学分支。

在18世纪和19世纪,微积分得到了进一步的发展,20世纪中期,微积分已经成为了一个重要的数学分支,并被广泛应用于各个领域。

《微积分》课程思政元素

《微积分》课程思政元素

《微积分》课程思政元素一、微积分的概念与意义微积分是数学的一个重要分支,它研究的是函数在自变量变化时,其函数值的变化趋势和变化规律。

微积分在物理学、工程学、经济学等领域都有着广泛的应用。

学习微积分不仅有助于提高学生的数学素养,还能培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力。

二、思政元素融入微积分教学的必要性在微积分教学中融入思政元素,有助于培养学生的爱国主义精神、科学精神、创新精神和团队合作精神。

通过学习微积分,学生可以了解到数学的发展历程,感受到数学家的艰辛和执着,从而培养学生的爱国主义精神。

同时,微积分是一门需要多人合作才能完成的研究领域,通过学习微积分,学生可以了解到团队合作的重要性,培养自己的团队合作精神。

三、思政元素的具体内容1. 爱国主义精神:通过介绍数学的发展历程和我国数学家的贡献,培养学生的爱国主义精神。

例如,可以介绍华罗庚、陈景润等数学家的故事,让学生了解我国数学发展的辉煌历史和杰出成就。

2. 科学精神:学习微积分需要严谨的逻辑思维和科学的态度。

通过教师引导学生理解微积分的原理和方法,培养学生的科学精神,让学生认识到科学的重要性,树立科学的价值观。

3. 创新精神:微积分是一门需要不断探索和创新的研究领域。

通过教师引导学生自主探究微积分问题,培养学生的创新精神。

让学生了解创新的重要性,激发他们的创新意识和创新能力。

4. 团队合作精神:学习微积分需要多人合作才能完成。

通过分组学习、讨论和合作解决问题,培养学生的团队合作精神。

让学生了解团队合作的力量,学会尊重他人、关心他人、支持他人,共同解决问题。

四、实施方法和效果在微积分教学中融入思政元素,需要教师在教学过程中注重引导和启发学生,让学生自主探究微积分问题,培养他们的逻辑思维能力和解决问题的能力。

同时,教师还需要注重培养学生的团队合作精神和创新精神,让学生感受到团队合作的力量和创新的乐趣。

通过融入思政元素,微积分教学可以取得以下效果:1. 提高学生的数学素养和综合素质:学习微积分有助于提高学生的数学素养和逻辑思维能力,培养学生的创新精神和团队合作精神。

微积分的作用及意义

微积分的作用及意义

微积分的作用及意义1微积分推动了数学自身的发展微积分和解析几何创立之后,就开辟了数学发展的新纪元。

通过微积分,数学可以描述运动的事物,描述一种过程的变化。

可以说,微积分的创立改变了整个数学世界。

微积分的创立,极大的推动了数学自身的发展,同时又进一步开创了诸多新的数学分支,例如:微分方程、无穷级数、离散数学等等。

此外,数学原有的一些分支,例如:函数与几何等等,也进一步发展成为复变函数和解析几何,这些数学分支的建立无一不是运用了微积分的方法。

在微积分创设后这三百年中,数学获得了前所未有的发展。

2微积分推动了其它学科的发展微积分的建立推动了其它学科的发展,数学本身就是其它学科发展的理论基础,尤其是天文学、力学、光学、电学、热学等自然学科的发展。

微积分成了物理学的基本语言,而且,许多物理学问题要依靠微积分来寻求解答。

微积分还对天文学和天体力学的发展起到了奠定基础的作用,牛顿应用微积分学及微分方程为了从万有引力定律导出了开普勒行星运动三大定律。

其它学科诸如化学、生物学、地理学、现代信息技术等这些学科同样离不开微积分的使用,可以说这些学科的发展很大程度上时由于微积分的运用,这些学科运用微积分的方法推导演绎出各种新的公式、定理等,因此微积分的创立为其他学科的发展做出了巨大的贡献。

3微积分推动人类文明的发展微积分由于是研究变化规律的方法,因此只要与变化、运动有关的研究都要与微积分有关,都需要运用微积分的基本原理和方法,从这个意义上说,微积分的创立对人类社会的进步和人类物质文明的发展都有极大的推动作用。

现在,在一些金融、经济等社会科学领域,也经常运用微积分的原理,来研究整个社会、整个经济的宏观和微观变化。

此外,微积分还广泛的运用于各种工程技术上面,从而直接的影响着人类的物质生活,例如:核电工程的建设,火箭、飞船的发射等等,这些人类文明的重大活动都与微积分的运用有着密切的关系。

结语综上所述,微积分的创立在数学发展史上是一个重要转折,它不但成为高等数学发展的基础,也成为了众多相关科学发展的数学分析工具。

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微积分的发展及意义
微积分,作为数学的代名词,其错误的概念被广而周知。

实际上,数学分析包括微积分、函数论等许多分支学科,它只是数学中的其中一个组成部分。

我们现在一般习惯于把数学分析和微积分等同起来,数学分析成了微积分的同义词,而微积分的基本概念和内容包括微分学和积分学。

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。

微积分是微分学和积分学的统称,微积分是建立在实数、函数和极限的基础上的。

它的萌芽、发生与发展经历了漫长的时期。

公元前三世纪,古希腊的阿基米德在研究解决抛物弓形的面积、球和球冠面积、螺线下面积和旋转双曲体的体积的问题中,就隐含着近代积分学的思想。

到了十七世纪,有许多科学问题需要解决,这些问题也就成了促使微积分产生的因素。

归结起来,大约有四种主要类型的问题: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。

终于在十七世纪下半叶,在前人工作的基础上,英国大科学家牛顿和德国数学家莱布尼茨建立了微积分,但是还没有建立完整健全的理论体系,直到19世纪初,以柯西为首的科学家们,对微积分的理论进行了认真研究,
建立了极限理论,后来又经过德国数学家维尔斯特拉斯进一步的严格化,使极限理论成为了微积分的坚定基础。

随后微积分才开始了其真正的发展之路。

微积分的产生是数学上的伟大创造。

它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。

微积分是与应用联系着发展起来的,在形成之初和后来,微积分学极大的推动了数学的发展,同时也极大的推动了物理学、化学、生物学、工程学、经济学等的发展。

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。

并且在我们的生活中,微积分的应用也不少见,例如,计算在建造一水池,原材料的最省的方法及其价格最优的方法等等。

根据上文所述,我们应该多了解微积分的知识与应用,尤其是能够学以致用,只有这样,我们才能更好的生活与工作。

外国语学院
0905106-11
张露露
the Development and Significance of Calculus Calculus, being as an equivalent of mathematicals, always has its wrong definition in most people's eyes. As the matter of fact, mathematical analysis includes calculus, functions and many other branches of the discipline. Nowadays we are used to equating mathematical analysis with calculus which is the synonym of that. The basic concept of calculus involves in two : differential calculus and integral calculus.
Calculus is a branch of mathematicals, researching functions of the differential, integral and relevant concepts and applications, which is based on real numbers, functions and limit.
Calculus, owning its bud, generation and development, has experienced a long period. In 3rd century BC, Archimedes in ancient Greece solved the problems of parabolic bow area and the volume of rotating hyperbolic body and so on, implying the ideas of modern calculus. When came to 17th century, many scientific problems are ready to be tackled, which brought its incentives to the appearance of calculus. To sum up, there are four main types: the first is to study movement directly seeking real-time speed;The second problem the curve of tangent; The third category the maximum and minimum values of functions; The fourth problem curve length, area and volume curve enclosed, the center of gravity, and effect of a considerable volume of the object pulling on another object. Then in the second half of the 17th century, on the basis of previous work, the
great British scientist Newton and German mathematician Leibniz built up calculus, being viewed as preliminary job. Until the early 19th century, the French Scientific Institute of scientists led by the Cauchy established the limit theory, and later after the German mathematician Weierstrass further standardization of limit theory, a firm foundation for the calculus, it paved the way for the further development of the calculus.
Being a great wonder in the history of mathematicals, calculus comes from the needs of production technology and theoretical science, and in turn widely exert influence on them. Today, the calculus is an indispensable tool for the majority of scientists and technical personnel. Calculus is associated with applications. Not only at the beginning of foundation, but also afterwards calculus greatly promoted the development of mathematics, along with enhancing improvements of the various branches of physics, chemistry, biology, engineering, economics especially doing more contribute to continuous development of these applications because of emergence of the computer. Even in our daily life, we can see the wide application of calculus, like finding out the best way of minimum materials used and the optimal method of the least amount of money devoted when building a pool, and so on.
As discussed above, there is a must for us to have a better understanding of the knowledge of calculus. What's more, only after turning theories into practices can we feel better in life and at work.。

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