关于微积分的学习方法
在平平淡淡的日常中,我们每个人都需要不断地学习,不过,学习也是讲究方法的,想要找到正确的学习方法?以下是为大家整理的关于微积分的学习方法,仅供参考,欢迎大家阅读。
一、在第一个学期务必刻苦努力尽快完成两个转变:
一是学习方法的转变。中学数学是关于常量的数学,而大学数学是关于变量的数学,内容和其中蕴涵的方法都有了本质的变化,所以学习方法也必然需要相应改变。学习微积分,尤其要充分重视概念的来源、出发点、与之相关的背景问题及注意内容与方法的融会贯通。如果你能在老师的带领下,结合自己的刻苦努力,尽快实现这个转变,你的学习将主动得多!二是从中学生到大学生的心理转变。与中学相比,大学老师主要起指导作用,大学学习更多地需要自己的主动、自觉和努力。尽快地从依赖老师的心理转为主动自觉学习,有学习和思想方面问题主动与老师交流及时获得指导,以积极的、迎接新挑战的心态,投入人生中最重要阶段——大学阶段的学习,避免被动及由此引起的连锁反应。努力尽快实现这两个转变,你的学习将进入良性发展阶段,四年大学生活尽管紧张但充实愉快。
二、适当预习。
《微积分》这门课理论深厚、思想深刻、内容庞杂、持续时间长而相对课时少,每次至少两小时的课堂教学内容多而且难,许多新同学因此不适应。怎样避免或改变这种被动局面争取主动?在这方面做得成功的同学的经验是适当预习。适当预习可以大大增强听课的针对性和主动性,使听课效率大为提高,又可以减少复习做作业的时间,有更多时间来预习和提高。这样就会产生良性循环。
三、做笔记。
大学教师讲课注入了自己的理解与观点,使教学更体现教材内容与方法的本质。结合适当预习,做笔记可以使你记录下老师的理解与观点及最本质的地方。通过做笔记,还可以使思路跟着老师走,使学习主动,效率提高。做笔记,还可以练出一种能力,陈祖荫教授在一篇对新生谈学习的文章中也强调做笔记。作者在担任信息与计算科学系2001级(1)班和(2)班《数学分析》(微积分)教学期间,曾对学生笔记情况作了一个抽样调查,对全班1/3学生共28人的笔记情况作了一个统计:18人对课堂内容基本全部记下,10人记下主要部分,二者中11人并勾出内容、方法重点及老师反复强调的地方。这两个班的教学效果令人非常满意。
四、向师兄师姐学习,从过来人的经验教训里获得启发,使自己少走弯路。
从老同学那里你可能会听到他们的认识或体会,他们可能会告诉你一个现代大学生的努力方向:坚实的专业基础、全面的素质、健康的人格和正确的人生努力方向。在学习方面,你同样会从他们的经验教训中获益。信息与计算科学系许多同学谈学习体会的文章,很有启发性和参考价值。如张勇丽同学的《数学分析五部曲》,朱洪亮的`《思想—数学之本—数学分析初学心得》,赵晓明的《复习中的创新与飞跃》等。
很多同学都会认为,数学是一门比较难学的学科,有那么多的定义、公式、定理,还有***像以及各种曲线等等,总是让人头疼。所以同学们在接触微积分之前,可能就已经对它产生了心理恐惧,甚至是排斥心理。而事实并非如此,之所以会这样是因为你还没有掌握正确的学习方法。
首先,大家应该大致翻一下教科书,或者是看看目录和前言,了解学习这么课程所需具备的基础知识是什么。从第一章的内容中,大家可以了解到,微积分的起点是中学里的函数概念和解析几何。所以,如果以往的知识不牢固,或是没有接触过,那么最好找来中学的教科书复习一下。接下来,大家就接触到了极限,数列的极限以及函数的极限。大家可能会发现,极限的定义很难看懂。那是不是就能以此为借口,停顿在这里呢?当然不能,我们可以先把这个问题放一下,继续向下。实际上,极限的概念是很直观的,理解其思想即可,看不懂定义并不影响下面的学习。
接下来的部分就较为重要了,而且不能跳过。导数的概念其实也很简单,就是一个量关于另一个量的变化率。下面可能牵扯到很多导数的公式和运算技巧,很少有人会马上记住,这也不要紧,可以在平时的练习中慢慢掌握。可能有些同学喜欢解题,喜欢推导和运算,这固然是好事,但不要过度的沉浸在题海中。接触到微分,大家会发现,它和导数没有实质性的区别,只是在表达方式上有所不同,这是需要大家分清楚地。
下一个难点就是积分了。积分的数学定义可能较难理解,那么可以从***形下手,可以充分发挥想象力:为了求得曲线所围的面积,用无数小梯形去无限逼近,这也就是极限的思想。其实积分的本质就是极限。理解它的本质后,运算技巧可以暂放一下,在考试前可以集中解决运算技巧的问题。
对于多数同学来说,微积分的后半部分会更难些。对于无穷级数,同学们还是重在理解思想。多元函数微积分比前面的一元函数稍微复杂了些,但是基本的思路是一样的。最后一个难点,就是关于微分方程了。首先,要理解微分方程的有关概念以及微分方程的解,这样才能对微分方程有所识别。其次,对各种类型的微分方程,都要抓住其特征的本质,领会每一道例题中解题的方法和含义。
在学习数学的过程中,前后的连贯性较为重要,所以要注意知识点之间的衔接。但也不排除个别的情况,比如前文中说到的极限和级数。事实上很多人的亲身经历也证明了,微积分并不可怕,关键看你肯不肯下功夫。相信在大家的努力和老师的帮助下,微积分的难关是可以攻克的。
一、学习高等数学,首先要理解知识间的必然联系,在头脑中形成一个知识网络。
《高等数学》(一)微积分教材共有八章,涉及极限、微分、积分、级数、微分方程等方方面面的知识,需要理解、记忆、掌握、熟练运用大量的定理与公式。这就要求学习者在学习的过程中,理清思路,弄清整本教材的脉络。
该课程的核心是微积分,围绕这一核心,需要了解作为微积分研究对象的一元函数和多元函数的概念。极限理论和方法是微积分建立,无穷级数学习的基础,因而极限论成为重要的基础内容。而微分方程则是微积分的一个应用,它与微积分有着密切的联系。从这些方面来看,虽然函数、极限、微分、积分、无穷级数、微分方程各自有各自的特点,但它们又是一个密不可分的整体。为此,在学习的过程中,应该掌握好每一块内容的重点和要点,由点带动面的学习,由局部带动整体的理解。
二、学习高等数学时,注意多归纳、勤总结。
归纳总结能帮助学习者将一些比较分散的知识集中起来,做到对某一方面的知识有一个全面、深入的了解,这样在解决问题时,头脑中会形成更多的思路,找到更多的解题方法。
下面是对极限求法的一个归纳总结,以此说明归纳总结的重要性,同时也希望能对学习者起到一个抛砖引玉的作用。
求数列或函数极限,是高等数学里的一类基础而重要的问题。常见的求法归纳起来有如下几种:
1.先估计数列或函数的极限值,而后利用定义进行验证,这是求极限的最基本的方法,可用于求一些简单的极限。
2.利用有限个函数的和、差、积、商以及复合函数求极限的运算法则求极限,可以使一些复杂的极限计算问题得到简化。
3.利用无穷小的性质求极限。这主要包括:
①有限个无穷小的和(差、积)仍是无穷小。
②有界函数与无穷小的乘积仍是无穷小。
③非零无穷小与无穷大互为倒数。
④等价无穷小代换。当求两个无穷小之比的极限时,分子与分母都可用等价无穷小代替。正因为等价无穷小的这一性质,所以在求极限时,可以简化计算,减少运算量,快速地解决问题,起到事半功倍的效果。要用好此性质,当然需要适当掌握一些等价的无穷小量。
4.两个重要极限及其推广形式 (这里f(x)为一自变量同一变化过程中的无穷小量)。
5.利用准则I(两边夹法则)和准则Ⅱ(单调有界数列必有极限)求极限。
6.利用洛必达法则求0/0型,(无穷)/(无穷)型,0,无穷,无穷-无穷,0的0次方,1的无穷次方,无穷的0次方型函数极限。
需要说明的是,求函数极限的方法很多,到底用哪一种方法简单,这需要具体问题具体分析。有时对一个问题,我们需要两种或两种以上的方法才能简便、快捷地计算出结果。同时运用洛必达法则和等价无穷小代换,可以大大减少计算量,同时也减少了出错的可能。
三、学习高等数学,注意自始至终要做到学习与思考相结合。
整个学习的过程就是思考的过程。我们在中学就知道,“学而不思则罔,思而不学则殆”的道理。这句话提醒我们只有把学习与思考结合起来,才能不断发现问题,有所收获。遇到一些典型问题要多加考虑,追根溯源,这样不管问题如何变化,都能做到游刃有余。
对于有些函数在高等数学里被称为变上、下限的积分函数。这类函数在极限问题和微分问题中是常见的,由于该函数较为抽象,学习和理解起来难度相对来说大一点。教材中已给出当积分上限为变量x时,有公式,我们可以进一步考虑到当积分下限为变量x时,应该有对应的公式成立。再往深处思考,我们还能想到当积分上限为变量x的函数b(x),积分下限为变量x的函数a(x)时,应该有更相对应的公式成立。通过思考若能掌握这些要点,那么再次遇到有关变上、下限的积分函数的问题,都可轻松解决了。
四、学习高等数学时,还要多加注意问题与问题之间的联系,做到自觉灵活地分析和解决问题。
对于1/x的不定积分,其一个原函数为lnx,这是一个大家都很熟悉的公式,再有我们还熟知f(x)导数的不定积分=f(x)+c。如果将这两个知识点联系起来,便可组成一个求解不定积分的问题。解决不定积分的根本出路是用公式积分,教材中列出了13个基本积分公式。但直接套用公式的积分问题是很少的。我们所遇到的大多数问题与积分表中所列公式存在差异,因此求解不定积分的基本方向是改变被积分的形式,从而达到能够运用基本积分公式的目的。于是教材中列出了三种常用的基本积分法。一是直接积分法;二是换元积分法,具体地又分为第一换元法(又称为凑微分法)和第二换元法;三是分部积分法。积分时选用哪一种方法,这就要根据题目的特点来定,当然学习者平时的经验积累与敏锐的观察力也是必不可少的。就此例来说,被积函数中含有1/x和lnx,联系它们之间的关系,我们可选用换元法中的凑微分法,将(1/x)dx写成d(lnx),此类问题即可迎刃而解。
五、学习高等数学,日常练习是必不可少的。
通过练习,一方面可以回顾、巩固所学知识,另一方面还可以总结解题的关键和思路。但做练习也要适度,不必沿袭中学的题海战术,练习时尽量找有代表性,少而精的题目。
比如,分段函数是高等数学里一类基础却重要的函数为例。所谓分段函数是指在自变量的不同变化范围中,对应法则用不同式子来表示的一个函数。分段函数的定义虽然简单,但我们可以利用它联系起来起很多知识。
如已知一分段函数,求:
①函数的定义域;
②f(1),f(0),f(-3/2),f(1/2);
③研究函数在间断点处的连续性与可导性;
④求积分f(x)在某个范围的定积分。
六、学习高等数学,讲究循序渐进,不可急于求成。
这是因为任何知识的学习都需要一定的消化过程,高等数学更是如此。学习者应根据自己的实际能力选择一个适当的学习进度。不要一味地追求速度,而忽略了学习的效果,也不要因为某一方面的问题不能解决而放弃学习或停止不前。最好的学习方法是边学习边复习。不断地学习能帮助我们吸收新的知识,而有计划的复习能巩固知识,深化知识,达到对知识的深入理解。在学习过程中遇到各种各样的问题是在所难免的,如果实在不能掌握该问题,建议大家不妨暂时把问题分成一系列小的问题,然后去复习、回顾那些与此相关的基础知识,采取各个击破的方法排疑解难,直到最终解决该问题。比如说,在微分学一章中,以求多元抽象复合函数的高阶导数最为困难。为了克服这一难关,学习者最好先打牢有关的基础,如:什么是多元函数?复合函数以及多元复合函数的含义是什么?什么样的函数为抽象函数?怎样正确做出多元复合函数的求导链?如何理解多元抽象复合函数的一阶导数?解决好这些问题,会对我们掌握好多元抽象复合函数的高阶导数起到关键的作用。
本文发布于:2023-07-29 00:47:26,感谢您对本站的认可!
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