微积分在地隧方面应用论文

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1、四川交通职业技术学院______数学论文题目:微积分在地隧专业的应用专业:地下工程与隧道工程技术专业老师:李敏姓名：代兴兴学号：20111258班级：DS11-1时间:2011年12月22日目录一．摘要二．引言三．牛顿-莱布尼茨公式四．微积分的内容和概念五．微积分的发展六．微积分创立的历史意义七．微积分反例八．微积分在地隧方面的应用九．结束语一．摘要微积分学是微分学和积分学的总称。它是一种数学思想，‘无限细分’就是微分，‘无限求和’就是积分。微积分（Calculus）是高等数学中研究函数的微分、积分

2、以及有关概念和应用的数学分支。它是数学的一个基础学科。内容主要包括极限、微分学、积分学及其应用。微分学包括求导数的运算，是一套关于变化率的理论。它使得函数、速度、加速度和曲线的斜率等均可用一套通用的符号进行讨论。积分学，包括求积分的运算，为定义和计算面积、体积等提供一套通用的方法。我国的微积分思想萌芽。二．引言客观世界的一切事物，小至粒子，大至宇宙，始终都在运动和变化着。因此在数学中引入了变量的概念后，就有可能把运动现象用数学来加以描述了。由于函数概念的产生和运用的加深，也由于科学技术发展的需要，一

3、门新的数学分支就继解析几何之后产生了，这就是微积分学。微积分学这门学科在数学发展中的地位是十分重要的，可以说它是继欧氏几何后，全部数学中的最大的一个创造。微积分（Calculus）是研究函数的微分、积分以及有关概念和应用的数学分支。微积分是建立在实数、函数和极限的基础上的。微积分最重要的思想就是用"微元"与"无限逼近",好像一个事物始终在变化你不好研究,但通过微元分割成一小块一小块,那就可以认为是常量处理,最终加起来就行。微积分的产生是数学上的伟大创造。它从生产技术和理论科学的需要中产生，又反过来广

4、泛影响着生产技术和科学的发展。如今，微积分已是广大科学工作者以及技术人员不可缺少的工具。微积分是微分学和积分学的统称，它的萌芽、发生与发展经历了漫长的时期。早在古希腊时期，欧多克斯提出了穷竭法。这是微积分的先驱，而我国庄子的《天下篇》中也有“一尺之锤，日取其半，万世不竭”的极限思想，公元263年，刘徽为《九间算术》作注时提出了“割圆术”，用正多边形来逼近圆周。这是极限论思想的成功运用。积分概念是由求某些面积、体积和弧长引起的，古希腊数学家要基米德在《抛物线求积法》中用究竭法求出抛物线弓形的面积，人没

5、有用极限，是“有限”开工的穷竭法。但阿基米德的贡献真正成为积分学的萌芽。三．牛顿-莱布尼茨公式在人类探求未知世界的过程中，产生了许多新的思想和方法，经前人不断地归纳和总结，形成了许多新知识和新技术，从而推动了人类社会的发展，“无限细分，无限求和”的积分思想先于微分的产生，它早在古代就已经萌芽，最早可以追溯到希腊由阿基米德等人提出的计算面积和体积的方法。后来逐步得到了一系列求面积（积分）求切线斜率(导数)的重要结果，但这些结果都是孤立的，不成体系的。直到17世纪，牛顿和莱布尼茨才确立微分和积分是互逆的

6、两种运算，建立了微积分学。1605年5月20日，在牛顿手写的一面文件中开始有“流数术”的记载，微积分的诞生不妨以这一天为标志。牛顿关于微积分的著作很多写于1665-1676年间，但这些著作发表很迟。他完整地提出微积分是一对互逆运算，并且给出换算的公式，就是后来著名的牛顿-莱而尼茨公式。牛顿于1642年出生于一个贫穷的农民家庭，艰苦的成长环境造就了人类历史上的一位伟大的科学天才，他对物理问题的洞察力和他用数学方法处理物理问题的能力，都是空前卓越的。尽管取得无数成就，他仍保持谦逊的美德。如果说牛顿从力学

7、导致“流数术”，那莱布尼茨则是从几何学上考察切线问题得出微分法。他的第一篇论文刊登于1684年的《都市期刊》上，这比牛顿公开发表微积分著作早3年，这篇文章给一阶微分以明确的定义。莱布尼茨1646年生于莱比锡。15岁进入莱比锡大学攻读法律，勤奋地学习各门科学，不到20岁就熟练地掌握了一般课本上的数学、哲学、神学和法学知识。莱布尼茨对数学有超人的直觉，并且对于设计符号很第三。他的微积分符号“dx"和”∫”已被证明是很发用的。牛顿和莱布尼茨总结了前人的工作，经过各自独立的研究，掌握了微分法和积分法，并洞

8、悉了二者之间的联系。四．微积分的内容和概念解析几何是代数与几何的产物，它讲变量引进了数学，使运动与变化的定量表述成为可能，从而为微积分搭建了舞台。微积分是建立在实数、函数和极限的基础上的。极限和微积分的概念可以追溯到古代。到了十七世纪后半叶，牛顿和莱布尼茨完成了许多数学家都参加过准备的工作，分别独立地建立了微积分学。他们建立微积分的出发点是直观的无穷小量，理论基础是不牢固的。直到十九世纪，柯西和维尔斯特拉斯建立了极限理论，康托尔等建立了严格的实数理论，这门学科才得以严