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什么是初等数学?什么是微积分?中科院院士揭开数学奥秘 数学题解辞典初等微积分

更新时间:2025-05-16 09:46作者:佚名

从小学到高中,我们已经学*了数学12年,称为基础数学;大学毕业后的微积分称为高级数学。基础数学和高级数学到底是什么?它们之间有什么联系?面对数学问题时,哪些想法可以帮助我们“一步一步”?中国科学院的院士林·昆(Lin Qun)和院士张郑宗(Zhang Jingzhong)将为您揭示数学之谜!

什么是初等数学?什么是微积分?中科院院士揭开数学奥秘 数学题解辞典初等微积分

从小学到高中,我们已经学*了数学12年,称为基础数学;大学毕业后的微积分称为高级数学。

基本数学的一般内容是什么?著名的数学家华·卢根(Hua Luogeng)于1979年留下了一段视频,他回答了。

他说数学是数字和形状。出现的第一件事是数字,即12345;后来减法,有一个负数。后来有了分裂,有一小部分。这些许多“数字”有一个总名称:有理数。

有一个理性数字的特殊属性:有理数字加合理数字或有理数,有理数减去有理数或有理数数,有理数乘以有理数数或有理数。换句话说,当有理数遇到另一个有理数的数字,无论加法,减法和乘法如何,结果是一个理性的数字。那么分界有理数呢?只有一个结果不是理性数字,即除以0。简而言之,有理数本身是自支撑和减法,乘法和划分。

有理数数字足够了吗?不够!例如,根号2不能是有理数,这意味着有理数是不完整的。因此,整个“数字”系统被赋予一个定义,称为实际号码系统。实际数字系统还具有此属性,也就是说,它们是通过加法,减法,乘法和除法来自选择的。

但是,实际数字系统完成了吗?尚未完成。例如,在求解方程式的过程中,可能没有真正的根,但是有一个想象的根,因此一个数字出现在真实根部之外,称为复数。复数也是自支撑,减法,乘法和除法。

从那时起,如果可以在此外定义任何一批数字或一批抽象事物,则自称为自称,高级数学称为域。

最后,让我们谈谈区域,包括矩形,三角形,多边形和圆圈的区域。

以上是Hua Luogeng的基本数学摘要。华卢根(Hua Luogeng)是我国最有学到的数学家。他研究了整个情况,并解释了很少的(精致)主要数学,这使我们对学*数学更有信心。

但是,Hua Luogeng并未具体谈论高级数学(微积分)。

微积分是什么意思?我们还应该谈论区域吗?如果我们仍然将一般数字(例如弯曲的梯形)分为许多矩形,不仅计算很大,而且无论有多少个分裂,都将存在遗漏,这是最后的不得已。

这不是“纽顿”所做的。他们从不寻求区域开始,要求瞬时速度,只是看一刻。但是在某个时候,时间和距离等于0:

如何计算?我们给出算法:

方程式1

也就是说,平均速度和瞬时速度之间的差异与时间成正比。因此,在短时间内,速度变化不大,平均速度取代了瞬时速度。

特别是,当时间接近0时,平均速度接近瞬时速度,因此您不必考虑一下。

请注意,我们关心的是时间接近0时发生的极限。现在,在公式(1)的帮助下,我们避免了无限量!

因此,公式(1)可以被重写为

|距离- 瞬时速度时间| (时间段)的倍数

其中,瞬时速度时间可以视为瞬时速度(相当于曲线与矩形)的区域。然后,距离是面积(时间平方)的近似值,并且很容易证明两者是相同的:距离=速度图的面积。

微积分将其写为:

二维面积变为一维高,通常称为:油饼的面积在油炸面团中变高。

用外行的话来说,这就像计算弯曲的油蛋糕的面积一样。无需将油蛋糕切成“无限”的小炸面团棒,您也不需要添加“无限”的小炸面团棒的面积。您可以获得油饼的面积等于另一个油炸面团的高度,缩写为:油饼的面积=油炸面团棒的高度。

最初,数十亿美元的计算不是准确的,但是现在,可以在一次计算中准确实现。

作者:林·昆(中国科学院院士)

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