《同济大学高等数学D引言》PPT学习教案涵盖了高等数学的基础概念、学习方法以及主要的数学分支,旨在引导学生进入这个深奥且充满魅力的数学领域。
一、高等数学的基本内涵
高等数学,相较于初等数学,其核心特征在于引入了变量,将研究的对象从静态的常量扩展到了动态的变量。这一转变是由笛卡儿的变数理论开启的,它使得数学能够描述和分析事物的变化过程,从而引入了微分和积分的概念。微分揭示了函数在某一点处的瞬时变化率,而积分则提供了对整体变化的累计理解。恩格斯指出,变量的引入不仅使运动的概念进入了数学,还推动了辩证法在数学中的应用。
二、高等数学的主要内容
1. 分析基础:函数、极限、连续
这是高等数学的基础,理解函数的性质、掌握极限的计算方法以及了解连续性的概念是后续深入学习的前提。函数是描述关系的工具,极限用来刻画函数在接近某一值时的行为,连续性则保证了函数在一定范围内的光滑性。
2. 一元微积分
包括导数和不定积分两部分,导数描述了函数的局部变化率,不定积分则是导数的逆运算,用于求解原函数。这部分内容通常分为上册(导数和微分)和下册(不定积分和定积分)。
3. 向量代数与空间解析几何
向量代数引入向量的概念,可以处理多维空间中的问题;空间解析几何则是用代数方法研究几何问题,帮助我们理解三维空间中的点、直线和平面。
4. 无穷级数
无穷级数是将无限多个数加起来的一种方式,分为常数项级数和函数项级数,研究收敛性、敛散性以及级数的性质,如泰勒级数和傅立叶级数。
5. 常微分方程
常微分方程描述了依赖于一个或多个自变量的函数如何随时间变化,广泛应用于物理、工程、生物等多个领域。
三、学习高等数学的方法
1. 重视高等数学的重要性,激发浓厚的学习兴趣。
2. 实践是学习的最好方式,通过解决实际问题来理解和掌握数学概念。
3. 马克思和华罗庚都强调了数学的实践性和应用性,学习过程中要从具体到抽象,再从抽象回到具体,通过反复的思考和练习,实现“由薄到厚,由厚到薄”的认识深化。
通过深入学习高等数学,不仅可以提升逻辑思维能力,还能培养严谨的科学态度和创新精神,为未来在科学技术、经济管理等领域的发展打下坚实基础。在学习过程中,要遵循“学而优则用,学而优则创”的原则,将所学知识应用于实际,不断探索和创造新的知识。