数学分析完整版本课件

下一页掌握定积分概念及基本性质；掌握定积分概念及基本性质；理解可积的充要条件、充分条件、必要条件；理解可积的充要条件、充分条件、必要条件；掌握积分中值定理、微积分基本定理、牛顿莱掌握积分中值定理、微积分基本定理、牛顿莱布尼兹公式；布尼兹公式；掌握定积分的计算方法（换元法、分部积公法掌握定积分的计算方法（换元法、分部积公法等）。等）。教学目标：教学目标：第九章第九章 定积分定积分下一页 教学目标：第九章 定积分11 定积分的概念定积分的概念1 定积分的概念2abxyoabxyoabxyoabxyo3BACD 图1 长江三峡溢流坝断面BACD 图1 长江三峡溢流坝断面4数学分析完整版本课件5数学分析完整版本课件6n=10 情况n=10 情况7n=50 情况,S(50)=0.6717n=50 情况,S(50)=0.67178S(100)=0.6717 n=100 情况。S(10)=0.7150;S(50)=0.6766;S(100)=0.6717 。分割越细，越接近面积准确值 。S(100)=0.6717 n=100 情况。S(10)9F(x)ABF(x)AB10数学分析完整版本课件11将这种方法用于一般的曲边梯形：将这种方法用于一般的曲边梯形：上一页下一页将这种方法用于一般的曲边梯形：上一页下一页12曲边梯形面积的近似值为曲边梯形面积的近似值为曲边梯形面积为上一页下一页再演示一下这个过程曲边梯形面积的近似值为曲边梯形面积为上一页下一页再演示一下这13数学分析完整版本课件14数学分析完整版本课件15变力作功问题可表示为 变力作功问题可表示为 16数学分析完整版本课件17 学学习习定定积积分，不分，不仅仅要理解、要理解、记记住定住定积积分的定分的定义义，还还要学要学习习建立定建立定积积分概念分概念的基本思想，我的基本思想，我们们以后的学以后的学习习中中还还会遇到其它会遇到其它类类型的型的积积分，比如勒分，比如勒贝贝格格积积分、分、斯蒂疌斯斯蒂疌斯积积分等，只要理解了定分等，只要理解了定积积分的思想，其他分的思想，其他类类型的型的积积分就很容易理解了。分就很容易理解了。现现在我在我们们再来再来总结总结一下定一下定积积分建立的的思想和方法：从定分建立的的思想和方法：从定积积分的分的实实例和概念中例和概念中看到定看到定积积分的基本思想是：首先作分割然后用分的基本思想是：首先作分割然后用“直直”的的长长方形去近似代替小曲方形去近似代替小曲边边梯形，以梯形，以“直直”代代“曲曲”；然后把所有；然后把所有长长方形加起来，近似求和，得到曲方形加起来，近似求和，得到曲边边梯形面梯形面积积的一个近似的一个近似值值；当分割无限加；当分割无限加细时细时，就得到曲，就得到曲边边梯形的准确梯形的准确值值，即，即，这时这时又从又从“直直”回到了回到了“曲曲”。“分割、近似求和、取极限分割、近似求和、取极限”是定是定积积分的核心思想。分的核心思想。四四小结小结：返回 学习定积分，不仅要理解、记住定积分的定义，18 应该应该说定积分的思想最早产生于中国，三国时候说定积分的思想最早产生于中国，三国时候（263 年），我国科学家刘徽就提出了年），我国科学家刘徽就提出了“割圆术割圆术”方法，方法，他把圆的面积用正多边形面积来近似代替，算出了他把圆的面积用正多边形面积来近似代替，算出了 （称徽（称徽 率）。刘徽所说的率）。刘徽所说的“割只弥细，所失弥割只弥细，所失弥小，割之又割，以之不可割，则与圆合体而无所失矣小，割之又割，以之不可割，则与圆合体而无所失矣”返回 刘 徽 祖冲之，这正是定积分的核心思想。南北朝时我国古代数学家祖冲之（这正是定积分的核心思想。南北朝时我国古代数学家祖冲之（429-500）在缀术）在缀术一书一书 中又求得中又求得 在在 与与 之间之间 ”，比欧洲最早得出这，比欧洲最早得出这个近似值的德人鄂图早个近似值的德人鄂图早1100余年余年 应该说定积分的思想最早产生于中国，三国时候返25 英国数学家和物理学家出生在一个农民家庭，出生前父亲就去世了，三岁母亲改嫁，由外祖母抚养。1661年入剑桥大学，1665年获学士学位，1668年获硕士学位。由于他出色的成就，1669年巴鲁（Barrow）把数学教授的职位让给年仅26岁的牛顿。1703 年被选为英国皇家学会会长。牛顿一生成就辉煌，堪称科学巨匠。最突出的有四项重大贡献：创立微积分，为近代数学奠定了基础，推动了整个科学技术的发展。他发现了力学三大定律，为经典力学奠定了基础；他发现了万有引力为近代天文学奠定了基础；他对光谱分析的实验，为近代光学奠定了基础。他的巨著自然哲学的数学原理影响深远，他被公认为历史上伟大的科学家。可惜他晚年研究神学，走了弯路。牛牛 顿（顿（I.Newton 1642.12.251727.3.3）英国数学家和物理学家出生在一个农民家庭，出生前父26 黎 曼（B.Riemann 1826.9.17-1866.7.20）德国数学家，出生在德国一个乡村牧师家庭，在哥廷根大学 和柏林大学学习，1851年获博士学位1859年任教授，1886年 因肺结核去世。他四十年的生涯中，在数学许多分支，都作 出了划时代贡献。他在1851年的博士论文“复变函数论的基础”给出了保角影射的基本定理，是几何函数论的基础，1854年 定义了黎曼积分，又提出了关于三角级数收敛的黎曼条件。同年在他的另一篇论文中引入n维流形和黎曼空间的概念，并定义了黎曼空间的曲率，开辟了几何学的新领域。1857年他在关于阿贝尔函数的论文中，引入了黎曼面概念，奠定了复变函数的几何理论基础，1858年他关于素数分布的论文，用黎曼函数论述了素数的分布，开辟了解吸函数论。在此论文中还提出了柯西函数零点分布的黎曼猜想，至尽还未解决。他在非欧几何、偏微分方程、理论物理、椭圆函数论等方面都有杰出贡献，不愧是一位具有开拓精神的伟大数学家。27小知识：中国古代数学对微积分创立的贡献微积分的产生一般分为三个阶段：极限概念；求积的无限小方法；积分与微分的互逆关系。最后一步是由牛顿、莱布尼兹完成的。前两阶段的工作，欧洲的大批数学家一直追朔到古希腊的阿基米德都作出了各自的贡献。对于这方面的工作，古代中国毫不逊色于西方，微积分思想在古代中国早有萌芽，甚至是古希腊数学不能比拟的。公元前7世纪老庄哲学中就有无限可分性和极限思想；公元前4世纪墨经中有了有穷、无穷、无限小（最小无内）、无穷大（最大无外）的定义和极限、瞬时等概念。刘徽公元263年首创的割圆术求圆面积和方锥体积，求得 圆周率约等于3.1416，他的极限思想和无穷小方法，是世界古代极限思想的深刻体现。微积分思想虽然可追朔古希腊，但它的概念和法则却是16世纪下半叶，开普勒、卡瓦列利等求积的不可分量思想和方法基础上产生和发展起来的。而这些思想和方法从刘徽对圆锥、圆台、圆柱的体积公式的证明到公元5世纪祖恒求球体积的方法中都可找到。北宋大科学家沈括的梦溪笔谈独创了“隙积术”、“会圆术”和“棋局都数术”开创了对高阶等差级数求和的研究。特别是13世纪40年代到14世纪初，在主要领域都达到了中国古代数学的高峰，出现了现通称贾宪三角形的“开方作法本源图”和增乘开方法、“正负开方术”、“大衍求一术”、“大衍总数术”（一次同余式组解法）、“垛积术”（高阶等差级数求和）、“招差术”（高次差内差法）、“天元术”（数字高次方程一般解法）、“四元术”（四元高次方程组解法）、勾股数学、弧矢割圆术、组合数学、计算技术改革和珠算等都是在世界数学史上有重要地位的杰出成果，中国古代数学有了微积分前两阶段的出色工作，其中许多都是微积分得以创立的关键。中国已具备了17世纪发明微积分前夕的全部内在条件，已经接近了微积分的大门。可惜中国元朝以后，八股取士制造成了学术上的大倒退，封建统治的文化专制和盲目排外致使包括数学在内的科学日渐衰落，在微积分创立的最关键一步落伍了。小知识：中国古代数学对微积分创立的贡献28数学分析完整版本课件29