利用Matlab展示高等数学的三维图形探究.pdf

本文探讨了Matlab软件在高等数学教学中三维图形展示的应用，提出通过Matlab三维图形辅助高等数学教学，能有效提高学生对抽象数学理论和方法的理解。以下是根据文档提供的内容所总结的知识点。 1. 高等数学与三维图形展示的重要性： 高等数学作为理工类和经济类等多个专业的基础课程，对于学生理解和掌握数学问题至关重要。在高等数学教学中，利用图形化的方法可以提高学生对数学问题的理解，增强空间几何知识的学习，而Matlab软件正是实现这一目标的有效工具。 2. Matlab软件功能特点： Matlab拥有强大的数据运算功能，同时在图形处理方面也具备突出的能力，尤其是其三维图形处理功能。Matlab提供了一个方便的环境将三维数据图示化，例如通过ezplot3函数绘制三维曲线图，ezmesh函数绘制三维网格图。Matlab还支持3D图形的多视角旋转功能，方便从不同角度观察空间图形。 3. 三维图形在高等数学教学的应用： 三维图形尤其在高等数学的重积分、曲线积分与曲面积分等章节中不可或缺。通过Matlab进行实时、直观的图形化显示，可以帮助学生更好地掌握高等数学的知识，进而准确解决数学问题。 4. Matlab操作的复杂性与图形用户界面（GUI）的引入： Matlab虽然功能强大，但复杂的命令体系使得初学者在操作时面临挑战。为了解决这一问题，作者提出采用图形用户界面（GUI）来简化Matlab的操作。GUI通过窗口、菜单、按键等方式，使得非专业人员也能够方便地使用Matlab，从而满足教学中反复使用的需求。 5. 单个三维图形界面的设计方法： 在Matlab命令窗口输入guide来启动GUIDE，这是Matlab的一个图形界面开发环境。通过选择合适的控件，并将其放入设计区，用户可以创建自定义的图形用户界面。例如，在界面编辑器的左侧选择控件“StaticText”放入设计区，可以创建一个包含静态文本的界面。这样，用户可以设计出交互式的图形界面，方便教学过程中图形的展示和操作。 6. 文献引用与作者信息： 文章最后列出了文献引用，作者为鲍宏伟，他来自蚌埠学院数学与物理系，并提供了作者简介以及联系方式。文末还记录了基金项目信息，表明了研究得到了相关项目的支持。 Matlab软件在高等数学教学中展示三维图形的应用具有显著优势，能够使学生更直观、明了地理解高等数学的理论和方法。通过GUI的引入，Matlab的学习曲线得以降低，使得更多的学生能够利用Matlab进行数学问题的图形化学习和研究。