什么是微积分基本定理(什么是微积分?微积分有什么用?微积分诞生的意义?)

大神绕道,这是小白的科普。著名的微积分是什么?在这里我会试着给你一个简单的方法来理解它。根据微积分史书的知识,牛顿和莱布尼茨应该是独立发明的。至于怎么理解,这里

什么是微积分(十道微积分经典难题)

大神绕道,这是小白的科普。著名的微积分是什么?在这里我会试着给你一个简单的方法来理解它。

根据微积分史书的知识,牛顿和莱布尼茨应该是独立发明的。至于怎么理解,这里就不做过多解释了。

概念

微积分,其实可以细分为两部分,微分和积分。

微分:把一件事物分解成微小的部分,至于多小呢,就是无限小,这一过程就叫微分,基础就是极限学,因为要分解达到无限接近于零积分:把无限小的部分累加起来,积少成多的意思

注:这不是专业定义,而是形象比喻。你不必挣扎。微积分可以直接理解为分解和积累,这是两个相反的过程,但一般解题需要结合起来。

实例:利用微积分来计算圆面积

圆是一组点到圆心的距离等于固定长度的点。

大家都知道怎么算圆的周长。其实圆周率就是用来做这个的。直径乘以圆周率等于周长。面积是怎么计算的?

既然要用微积分,其实大部分人都想到了,而且证明和小学学圆的时候是一样的。将圆分解成许多小部分,并计算每个部分的面积。那么,我们可以计算哪些面积呢?那些可以精确计算的,比如三角形,长方形,正方形,都是几何的基础,面积计算很简单。那么问题来了,一个圆怎么分解成三角形或者长方形呢?

小学证明就是把圆分解成小扇形。随着分解次数的增加,可以把扇面近似看成一个三角形,然后计算面积并累加。最后得出结果。这里介绍另一种分解方法,圆。

如图所示,每个环具有内径和外径。如果分解足够小,内径和外径相等。我们把环切开,展开,是一个很窄的长方形。矩形面积是已知的。这里R代表环的内径,dr代表环的宽度,所以矩形面积为:环面积=矩形面积=矩形长度x矩形宽度=环内径周长x环内径。结果如下图所示。

注意,上式中,R代表环的半径,内径和外径相同,所以没有区别。同时,dr代表环的宽度,这是一个无穷小的量。它是我们的微分变量,和R的意义不同。可以认为R由无穷多个dr组成。

微分过程完成后,我们找出一些区域,然后我们积分,把所有区域加起来;

在mma中,依次输入ESC,dintt,ESC,然后输入一个整数符号,如下图:

将矩形区域填充到中间的整数部分:

其中R是一个变量,然后我们填入R的范围,这里我们假设圆的半径是R:

圆的面积从圆心到圆的外侧积分,也就是R从0到R的范围,这就是积分过程。Shift+Enter,看看结果:

看到熟悉的配方,过程中没有任何问题。这是一个利用微积分解决问题的过程。你明白吗?

另一种方式

问题是死的,人是活的,圈子不是死的,还有很多其他的分解方法。这是另一个,它被分成几个小部分:

如上图所示,这是按照角度分解的。当角度无限大时,每个扇形都可以看作一个三角形。三角形的高度是半径R,底边的长度是扇形的弧长等于弧度乘以半径,所以积分如下:

积分范围是360度。使用三角形面积公式,结果是一样的。

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