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两个重要极限证明及应用论文答辩

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两个重要极限证明及应用论文答辩

第一个重要极限和第二个重要极限公式是:

极限是微积分中的基础概念,它指的是变量在一定的变化过程中,从总的来说逐渐稳定的这样一种变化趋势以及所趋向的值(极限值)。极限的概念最终由柯西和魏尔斯特拉斯等人严格阐述。在现代的数学分析教科书中,几乎所有基本概念(连续、微分、积分)都是建立在极限概念的基础之上。

拓展资料:

极限的思想是近代数学的一种重要思想,数学分析就是以极限概念为基础、极限理论(包括级数)为主要工具来研究函数的一门学科。

所谓极限的思想,是指“用极限概念分析问题和解决问题的一种数学思想”。

用极限思想解决问题的一般步骤可概括为:

对于被考察的未知量,先设法正确地构思一个与它的变化有关的另外一个变量,确认此变量通过无限变化过程的’影响‘趋势性结果就是非常精密的约等于所求的未知量;用极限原理就可以计算得到被考察的未知量的结果。

极限思想是微积分的基本思想,是数学分析中的一系列重要概念,如函数的连续性、导数(为0得到极大值)以及定积分等等都是借助于极限来定义的。如果要问:“数学分析是一门什么学科?”那么可以概括地说:“数学分析就是用极限思想来研究函数的一门学科,并且计算结果误差小到难于想像,因此可以忽略不计。

极限思想方法,是数学分析乃至全部高等数学必不可少的一种重要方法,也是‘数学分析’与在‘初等数学’的基础上有承前启后连贯性的、进一步的思维的发展。数学分析之所以能解决许多初等数学无法解决的问题(例如求瞬时速度、曲线弧长、曲边形面积、曲面体的体积等问题),正是由于其采用了‘极限’的‘无限逼近’的思想方法,才能够得到无比精确的计算答案。

人们通过考察某些函数的一连串数不清的越来越精密的近似值的趋向,趋势,可以科学地把那个量的极准确值确定下来,这需要运用极限的概念和以上的极限思想方法。要相信, 用极限的思想方法是有科学性的,因为可以通过极限的函数计算方法得到极为准确的结论。

极限分为 一般极限 , 还有个数列极限, (区别在于数列极限时发散的, 是一般极限的一种)2解决极限的方法如下:(我能列出来的全部列出来了!!!!!你还能有补充么???)1 等价无穷小的转化, (只能在乘除时候使用,但是不是说一定在加减时候不能用 但是前提是必须证明拆分后极限依然存在) e的X次方-1 或者 (1+x)的a次方-1等价于Ax 等等 。 全部熟记(x趋近无穷的时候还原成无穷小)2落笔他 法则 (大题目有时候会有暗示 要你使用这个方法)首先他的使用有严格的使用前提!!!!!!必须是 X趋近 而不是N趋近!!!!!!!(所以面对数列极限时候先要转化成求x趋近情况下的极限, 当然n趋近是x趋近的一种情况而已,是必要条件 (还有一点 数列极限的n当然是趋近于正无穷的 不可能是负无穷!)必须是 函数的导数要存在!!!!!!!!(假如告诉你g(x), 没告诉你是否可导, 直接用无疑于找死!!)必须是 0比0 无穷大比无穷大!!!!!!!!!当然还要注意分母不能为0 落笔他 法则分为3中情况1 0比0 无穷比无穷 时候 直接用 2 0乘以无穷 无穷减去无穷 ( 应为无穷大于无穷小成倒数的关系)所以 无穷大都写成了无穷小的倒数形式了。通项之后 这样就能变成1中的形式了3 0的0次方 1的无穷次方 无穷的0次方 对于(指数幂数)方程 方法主要是取指数还取对数的方法, 这样就能把幂上的函数移下来了, 就是写成0与无穷的形式了 , ( 这就是为什么只有3种形式的原因, LNx两端都趋近于无穷时候他的幂移下来趋近于0 当他的幂移下来趋近于无穷的时候 LNX趋近于0)3泰勒公式 (含有e的x次方的时候 ,尤其是含有正余旋 的加减的时候要 特变注意 !!!!)E的x展开 sina 展开 cos 展开 ln1+x展开 对题目简化有很好帮助4面对无穷大比上无穷大形式的解决办法取大头原则 最大项除分子分母!!!!!!!!!!!看上去复杂处理很简单 !!!!!!!!!!5无穷小于有界函数的处理办法面对复杂函数时候, 尤其是正余旋的复杂函数与其他函数相乘的时候,一定要注意这个方法。面对非常复杂的函数 可能只需要知道它的范围结果就出来了!!!6夹逼定理(主要对付的是数列极限!)这个主要是看见极限中的函数是方程相除的形式 ,放缩和扩大。7等比等差数列公式应用(对付数列极限) (q绝对值符号要小于1)8各项的拆分相加 (来消掉中间的大多数) (对付的还是数列极限)可以使用待定系数法来拆分化简函数9求左右求极限的方式(对付数列极限) 例如知道Xn与Xn+1的关系, 已知Xn的极限存在的情况下, xn的极限与xn+1的极限时一样的 ,应为极限去掉有限项目极限值不变化10 2 个重要极限的应用。 这两个很重要 !!!!!对第一个而言是X趋近0时候的sinx与x比值 。 地2个就如果x趋近无穷大 无穷小都有对有对应的形式(地2个实际上是 用于 函数是1的无穷的形式 )(当底数是1 的时候要特别注意可能是用地2 个重要极限)11 还有个方法 ,非常方便的方法就是当趋近于无穷大时候不同函数趋近于无穷的速度是不一样的!!!!!!!!!!!!!!!x的x次方 快于 x! 快于 指数函数 快于 幂数函数 快于 对数函数 (画图也能看出速率的快慢) !!!!!!当x趋近无穷的时候 他们的比值的极限一眼就能看出来了12 换元法 是一种技巧,不会对模一道题目而言就只需要换元, 但是换元会夹杂其中 13假如要算的话 四则运算法则也算一种方法 ,当然也是夹杂其中的14还有对付数列极限的一种方法, 就是当你面对题目实在是没有办法 走投无路的时候可以考虑 转化为定积分。 一般是从0到1的形式 。 15单调有界的性质对付递推数列时候使用 证明单调性!!!!!!16直接使用求导数的定义来求极限 ,(一般都是x趋近于0时候,在分子上f(x加减麽个值)加减f(x)的形式, 看见了有特别注意)(当题目中告诉你F(0)=0时候 f(0)导数=0的时候 就是暗示你一定要用导数定义!!!!),咱英语不好,lim为极限号,下面看清趋向于0还是无穷,根据以上方法即可。嘻嘻,努力哦,加油 资料来源:

第一个重要极限公式是.lim((sinx)/x) = 1 (x->0)

第二个重要极限公式是lim(1-(1/x))~x=e(x→∞)

拓展知识:“极限”是数学中的分支——微积分的基础概念,广义的“极限”是指“无限靠近而永远不能到达”的意思。数学中的“极限”指:某一个函数中的某一个变量,此变量在变大(或者变小)的永远变化的过程中,逐渐向某一个确定的数值A不断地逼近而“永远不能够重合到A”(“永远不能够等于A,但是取等于A‘已经足够取得高精度计算结果)的过程中,此变量的变化,被人为规定为“永远靠近而不停止”、其有一个“不断地极为靠近A点的趋势”。极限是一种“变化状态”的描述。此变量永远趋近的值A叫做“极限值”(当然也可以用其他符号表示)。

极限思想及其应用毕业论文

1, 在解题中例如我们以前的物理学科一般是某个因素在连续变化过程中另一个因素的变化情况,采用极限方法可以简化复杂的公式的证明,适合于选择题的快速解答。比如电路中电阻变小,极限情况就是短路,电阻变大的极限就是断路,知道初始情况,知道极限情况,就可以选择变化规律正确的选项2, 经济方面经济学中的边际、弹性、消费者剩余等许多问题,都涉及到极限思想这一重要方法。3,智力游戏其实都是些思路,举个例子:两人坐在方桌旁,相继轮流往桌面上平放一枚同样大小的硬币。当最后桌面上只剩下一个位置时,谁放下最后一枚,谁就算胜了。设两人都是高手,是先放者胜还是后放者胜?(G·波利亚称“由来已久的难题”)G·波利亚的精巧解法是“一猜二证”:猜想(把问题极端化) 如果桌面小到只能放下一枚硬币,那么先放者必胜。证明(利用对称性) 由于方桌有对称中心,先放者可将第一枚硬币占据桌面中心,以后每次都将硬币放在对方所放硬币关于桌面中心对称的位置,先放者必胜。从波利亚的精巧解法中,我们可以看到,他是利用极限的思想考察问题的极端状态,探索出解题方向或转化途径。极限思想是一种重要的数学思想,灵活地借助极限思想,可以避免复杂运算,探索解题新思路。不知道这样的回答你满意吗

经济数学随着经济的发展,其地位越来越高,而掌握极限思想是学习高等数学的的基础,在现代学科教育中,极限思想的地位越来越突出,其为高等数学的应用与发展奠定着基础,但是在众多的高职高专的学生眼中高等数学的应用价值并不高,在现实生活中的应用高等数学的情况比较的少,所以他们对于极限思想的应用并不了解,基于此,本文就主要研究了极限思想在经济生活中的应用。一、极限思想的起源与发展早在中国古代就有关于极限思想的内涵的运用,在中国数学家刘徽在急速三圆周率的时候就利用了极限的思想,其“割圆术”就是现代极限思想的最好印证,是中国关于极限思想记载的最早记录。随着时间的推移、物质资料的不断发展,越来越多的学者开始接触到极限思想,也涌现出早期众多的极限思想代表,比如庄子等等。但是在早期,极限思想并没有被直接的定义出来,而只是对其内涵进行了一定的应用,随着科学的不断进步,直到牛顿时代,极限的概念才被提出来,然而由于时代的限制,该时期的极限的概念并不科学,当时关于极限思想的研究主要是通过无穷小量分析法来进行的,但是由于研究的基础存在有较大的缺陷,所以所得的结果也会有缺陷。事物发展的前景是光明的,但是道路一定是曲折的,正是因为如此,极限思想的发展也经历了众多的争议,包括想要通过其他的解决方法来避免使用极限的思想,但是都以失败宣告结束。在极限思想定义上,最为严谨的就是魏尔斯托拉斯,他通过运用ε-δ语言对极限进行了定义,该定义在当时解决了很多的数学问题。今天,极限思想在高等数学中随处可见,但是学生仍然对极限思想究竟与我们的日常经济生活有怎样的关系一无所知。所以接下来本文主要要分析的就是极限思想在经济生活中的应用情况。二、极限在经济生活中的应用及分析为了提高高职高专的学生对于极限思想的理解,所以接下来本文将采用案例分析的方式,来对生活中体现的极限思想进行说明。1.遗产分割有一个农夫在死之前将其十九头牛作为遗产,将其按照二分之一、四分之一以及五分之一的比例,依次分给老大、老二以及老三,但是遗嘱中明确说明不能将牛宰杀或者是变卖。为了将农夫的遗产按照其遗嘱那样分配,兄弟三人无从下手,后得邻居点拨,通过借一只牛的方式实现了农夫的遗产分割,最后兄弟三人分别获得了十头、五头、四头。这一处理方式体现了极限思想在生活中的应用。按照农夫的遗嘱,兄弟三人若不借牛,就会一直在分割牛,因为其分割的比例之和并不等于1,只有二十分之十九,若没有极限思想,这个难题将无法解决。按照一般的算法,假设需要分n次才能够分清,则计算的过程如下,n-1大于等于0:老大获得牛数=老二获得牛数=老三获得牛数=按照这种计算的方式,无论最后分多少次,还是会剩下牛,所以通过这样计算就没办法完成农夫的遗愿,但是若是运用极限的思想,就会发现上述的式子是一个收敛的无穷级数,而收敛的无穷级数的和=limx→x0(a1+a1q+a1q2+a1q3+a1qn-1)=,根据这个公式来算,得到的结果与向邻居借一只牛得到的结果一致。这个例子说明,极限思想具有解决生活难题的重要作用。2.垃圾处理问题随着经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高,生活垃圾、工业垃圾也在不断的增加,目前在保护环境的号召下,要科学的处理垃圾仍然是一个问题,要以怎样的速度进行垃圾处理是现在主要解决的问题,极限思想对于垃圾处理速度的计算具有重要意义。以某市的垃圾处理为例,根据某市2016年的统计资料,截止2016年年底,该市的垃圾已经达到了一百万吨,并且根据估计,从2017年开始该市每年预计会产生将近五万吨的垃圾,且每一年处理垃圾的时候都会处理到上年剩下的垃圾的百分之二十,假设2017年以后,该市每年的垃圾产量为x1、x2、x3…..xn,那么可以得出:根据极限和数列的相关内容可以计算出limn→∞an=25 (万吨)通过计算可以知道,该市这样的处理速度,并不能够将垃圾及时的处理完,且剩余的垃圾会一直保持在25万吨。而该市就可以在制定相关政策或者措施之前,通过计算来探讨其政策或者措施实施的科学与否。三、结语通过以上的研究可以发现的是,极限思想并不只是出现在高等数学中,其与我们的生活有着密切的关系,运用极限思想可以解决生活中的难题。基于此高职高专的学生就应该转变学习态度,积极努力的学习如何利用极限思想解题。作为一名高中生,我已经感受到了极限思想对于经济生活的影响,所为了能够准确地掌握和运用极限思想,通过以下四个方面的内容来提升自己的学习能力,即通过掌握数学概念、方法等内容来夯实基础、运用数学知识解决实际问题的能力、创新能力等等。要明确任何知识都有其存在的必然性,掌握知识学生的天职,也只有真正掌握知识之后才能够在经济生活中运用到相应的数学思想。高职高专学生最初在理解极限思想的时候会有障碍,这个时候就需要学生与老师共同努力,学生要努力学习,而老师就要使得课程教学变得生动有趣,只有这样才能够实现提高高职高专学生学好经济数学的目的,从而促进高职高专学生利用经济数学思想解决问题的能力。

极限理论是数学分析课程的理论依据,就因为引入极限思想,微积分才有了理论根基,从而可以解决很多初等数学不能解决的实际问题.极限理论贯穿于数学分析课程的始终.因此,教学中让学生深刻理解极限理论对学好整门课程起到至关重要的作用.作者就自己多年教授数学分析课程的经验,谈谈数列极限与函数极限的联系与本质区别.1.关于数列极限1.1数列初等数学中对数列这样定义:按照一定顺序排列的一列数称为数列.数学分教材[1]关于数列的定义:若函数f的定义域是全体正整数集N,则称f:N→R或f(n),n∈N为数列.正因为正整数集的元素可按从小到大的顺序排列,所以数列f(n)也可写作a,a,…a…,或简单地记作{a},其中a是该数列的通项.看得出来,数列就是一正整数集为定义域的函数,即所有数列的定义域都是正整数集.1.2数列的极限的定义定义1设{a}为数列,a为定数.若对任给的正数?藓,总存在正整数N,使得当n>N时,有|a-a|<?藓,则称数列{a}收敛于a,定数a为数列{a}的极限,并记作a=a.2.关于函数极限2.1x→∞时函数极限定义2设f为定义[a,+∞)在上的函数,A为定数,若对任给的正数?藓,存在正数M(≥a),使得当x>M时有|f(x)-A|<?藓,则称函数当x→+∞时以A为极限,记作f(x)=A.现设f为定义在U(-∞)或U(∞)上的函数,当x→-∞或x→∞时,若函数值无限地接近某定数A,则称f当x→-∞或x→∞时以A为极限,f(x)=A或f(x)=A.2.2x→x时函数极限定义3(函数极限的?藓-δ定义)设函数f在点x的某个空心邻域U(x;δ′)内有定义,A为定数,若对任给的正数ε,存在正数δ(<δ′),使得当0<|x-x|<δ时有|f(x)-A|<0ε,则称函数f当x→x时以A为极限,记作f(x)=A.类似可定义f(x)=A及f(x)=A.3.数列极限与函数极限的异同及根本原因从以上定义可以看出,数列极限与函数极限有相同点也有不同点,研究二者的方法大同小异,相同点是数列极限与函数极限中当x→+∞时的类型完全相似,因此可以用相同的方法研究.二者的不同点在于,数列极限只有一种类型,就是n→∞时的极限;而函数极限细分有六种类型x→+∞;x→-∞;x→∞;x→x;x→x;x→x的极限,分类的标准是根据的趋向的不同来分类.二者的相同点源自二者都是函数,数列可以认为是特殊情况的函数,任何一个不同的数列都以正整数集为定义域;而通常意义下的函数在数学分析课程中是定义在实数范围的,其定义域可以是实数集也可以是实数集的某个子集.正因为将二者同看成函数的情况下,由于二者的定义域范围不同,导致二者极限类型的不同.数列的定义域是正整数集,那自变量的取值为1、2、3……,自变量的最小取1,因此不可能趋向于-∞,又因为数列各项必须取整数,所以它不可能趋近于某个定数,自变量n只可能有一种趋向于+∞;而通常意义下的函数是在实数范围内的讨论,因此,自变量x既可以趋近于+∞,又可以趋近于-∞;如果自变量x同时趋近于+∞和-∞时函数极限存在,则称x→∞时函数极限存在.同理,因为实数集的稠密性,自变量x会趋近于某个定数x,根据自变量x趋近于x的方向不同又可以分为x点处的左极限和右极限,于是某定点处有三种类型x→x;x→x;x→x函数极限.综上,数列是特殊的函数,正因为数列作为函数的特殊性,使数列极限相对简单并且具有相对理想的性质,收敛数列的所有性质都具有整体性;而收敛函数的所有性质都只能满足局部性质.导致二者性质差别的真正原因也在于二者作为函数定义域的范围不同.笔者认为,还要真正学透极限,一定要从本质上研究导致他们不同的原因,相同的理论完全可以通过类比的方式学习,而学习的重点应该放在二者的不同上,弄懂有什么不同,为什么不同,只有懂得了“为什么”,才能真正学懂相应知识.

极限思想作为一种数学思想,由远古的思想萌芽,到现在完整的极限理论,其漫长曲折的演变历程布满了众多数学家们的勤奋、智慧、严谨认真、孜孜以求的奋斗足迹。极限思想的演变历程,是数千年来人类认识世界和改造世界的整个过程的一个侧面反应,是人类追求真理、追求理想,始终不渝地求实、创新的生动写照。 极限思想的产生与完善是社会实践的需要,它的产生为数学的发展增加了新的动力,成为了近代数学思想和方法的基础和出发点。极限思想是微积分理论的基础,而微积分与经济学、物理学、机械自动化等与生活息息相关的学科是密不可分的。尤其是对于经济学来说,是一个透过现象看本质的必不可少的工具,经济学的核心词语“边际”便是一个将导数经济化的概念。只有结合微积分等数学知识,才能使经济学从一个仅仅对表面现象进行肤浅的常识推理、流于表面化的学科,变为一个用科学的方法进行数理分析、再结合各社会学科的丰富知识,从而分析出深层次的、更具有广泛应用性的基本结论的学科。 其他学科也是如此,极限思想的应用无处不在,理解掌握并合理应用极限要思想,可以让我们在解决实际问题的过程中,能较快发现解决问题的方法,提高实际效果。

泰勒公式证明及若干应用论文答辩

8个常用泰勒公式如下:

泰勒公式得名于英国数学家布鲁克·泰勒,他在1712年的一封信里首次叙述了这个公式。泰勒公式是为了研究复杂函数性质时经常使用的近似方法之一,也是函数微分学的一项重要应用内容。

泰勒公式是高等数学中的一个非常重要的内容,它将一些复杂的函数逼近近似地表示为简单的多项式函数,泰勒公式这种化繁为简的功能,使得它成为分析和研究许多数学问题的有力工具。

泰勒公式的应用

(1)应用泰勒中值定理(泰勒公式)可以证明中值等式或不等式命题。

(2)应用泰勒公式可以证明区间上的函数等式或不等式。

(3)应用泰勒公式可以进行更加精密的近似计算。

(4)应用泰勒公式可以求解一些极限。

(5)应用泰勒公式可以计算高阶导数的数值。

以上内容参考 百度百科—泰勒公式

Taylor公式是一元微分学的基本理论,在计算及证明中有很重要的应用。1Taylor公式[定理]设函数f(x)在点x处的某邻域内具有n+1阶导数,则对该邻域内异于x的任意点x,在x与x之间至少存在一点,使得++…++(1)其中=称为余项,公式(1)称为n阶Taylor公式。令x=0,则式(1)变为++…++(2)其中=(在0与x之间),式(2)称为麦克劳林(Maclaurin)公式。将式(1)中的记作,式(2)中的记作,则式(2)就称为带皮亚诺(Peano)余项的n阶Taylor公式。2Taylor公式的应用2.1Taylor公式在计算极限中的应用例:求下列极限解:因分子关于x的次数为2,所以故可见对于…CAJViewer7.0阅读器支持所有CNKI文件格式,AdobeReader仅支持PDF格式要下载的话就去

泰勒中值定理证明:

若函数f(x)在开区间(a,b)有直到n+1阶的导数,则当函数在此区间内时,可以展开为一个关于(x-x.)多项式和一个余项的和。

f(x)=f(x.)+f'(x.)(x-x.)+f''(x.)/2!•(x-x.)^2,+f'''(x.)/3!•(x-x.)^3+……+f(n)(x.)/n!•(x-x.)^n+Rn。

其中Rn=f(n+1)(ξ)/(n+1)!•(x-x.)^(n+1),这里ξ在x和x.之间,该余项称为拉格朗日型的余项。(注:f(n)(x.)是f(x.)的n阶导数,不是f(n)与x.的相乘)。

证明:我们知道f(x)=f(x.)+f'(x.)(x-x.)+α(根据拉格朗日中值定理导出的有限增量定理有limΔx→0 f(x.+Δx)-f(x.)=f'(x.)Δx)。

其中误差α是在limΔx→0 即limx→x.的前提下才趋向于0,所以在近似计算中往往不够精确。

于是我们需要一个能够足够精确的且能估计出误差的多项式:P(x)=A0+A1(x-x.)+A2(x-x.)^2+……+An(x-x.)^n。

来近似地表示函数f(x)且要写出其误差f(x)-P(x)的具体表达式。设函数P(x)满足P(x.)=f(x.),P'(x.)=f'(x.),P''(x.)=f''(x.),……,P(n)(x.)=f(n)(x.)。

于是可以依次求出A0、A1、A2、……、An。显然,P(x.)=A0,所以A0=f(x.)。

P'(x.)=A1,A1=f'(x.);P''(x.)=2!A2,A2=f''(x.)/2!……P(n)(x.)=n!An,An=f(n)(x.)/n!。

至此,多项的各项系数都已求出,得:P(x)=f(x.)+f'(x.)(x-x.)+f''(x.)/2!•(x-x.)^2+……+f(n)(x.)/n!•(x-x.)^n。

麦克劳林展开式的应用:

1、展开三角函数y=sinx和y=cosx。

解:根据导数表得:f(x)=sinx , f'(x)=cosx , f''(x)=-sinx , f'''(x)=-cosx , f(4)(x)=sinx。

于是得出了周期规律。分别算出f(0)=0,f'(0)=1, f''(x)=0, f'''(0)=-1, f(4)=0。

最后可得:sinx=x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!+x^9/9!-……(这里就写成无穷级数的形式了)。

类似地,可以展开y=cosx。

极限应用论文参考文献

船舶与海洋工程结构极限强度分析论文

船舶的总体结构状态时一个非常复杂的过程。下面是我收集整理的船舶与海洋工程结构极限强度分析论文,希望对您有所帮助!

摘要: 当轮船受到外部冲击载荷时,轮船整体结构就会变形,当这个变形达到最大极限状态,这时的极限状态叫做极限弯矩。轮船整体构架承受全部抗击的最强能力是极限强度。本文对船舶结构极限强度。进行了分析和研究,提出了有限元分析方法进行强度和极限分析。

关键字: 极限强度,船舶,结构,船舶与海洋工程

随着科学技术的不断进步,轮船结构以及轮船使用的材料都有很大的进步。船体的整体结构和材料成为当今社会研究的主要对象。随着计算机技术的日益成熟,船体整体结构和承受的。屈服力都可以采用软件仿真来快速精确的计算。

1.引言

船体的整体结构和承受的能力是保证轮船安全的重要保障,它关系到轮船是否安全出航和安全返航。随着先进的设计技术的进步,计算机相关设计软件已经可以。设计整体结构和仿真测试船体的整体结构。分析船体结构和整体强度是一个复杂的非线性过程,必须进行合理的划分,采用好的分析方法才能得出精确的数值。新材料的不断出现使船体材料耗费变的越来越经济合理,同时船体结构屈服强度也变的越来越理想。

在分析船舶整体结构变形和极限强度的时候,我们所研究的绝大多数问题都是属于线性的微弱形变问题。在微弱整体的结构中,位移和应变可以被线性化,等效于正比关系。但是,在实际中,不规则物体所受的应力和应变都不是线性的,常见的有悬臂梁的弯曲,U形梁的变形等等。

2.总体结构状态

船舶的总体结构状态时一个非常复杂的过程。总体结构的崩溃在过去几年是一个非常普遍的现象,它是船体结构所受冲击超过了材料本身的极限,这时候支撑梁不能够支撑船体整体结构。以上情况不足为奇,在飞机和潜艇外体上也经常出现类似情况。目前,中国的船体分析技术的研究还处于起步阶段,与国外发达国家。先进水平仍有很大的差距。为了进一步研究分析,我国投入资金和人力,在实际工程中,建立一个比较完善的船体分析系统,包括原动机转速控制系统,同步船体结构系统,轮船控制系统管理相关技术的研究,实验研究了一系列模拟各种恶劣的条件下,容易控制船体结构的一些关键技术,并做了可行性分析。船舶具有非常重要的作用,特别是对船体分。析屈服强度的分析,轮船安全可谓海军舰艇的生命线。动力和结构形成一个整体轮船系统,为船体结构极限强度分析的发展。指明了方向。

3.极限强度分析法

如何分析船舶结构的极限强度是一个复杂而且非常有意义的过程。分析这种复杂的船体结构没有一种比较准确的分析方法。在分析极限强度的时候,我们通常采用复杂问题简单化,采用线性和非线性结合的方法,有限元和边界元分析相结合的方法。

3.1逐步破坏分析法

上世纪末,美国物理学家的在基于对悬臂梁、加筋板在轴向压缩载荷作用下结构失效问题的研究成果中提出了逐步破坏的分析方法。船体结构破坏不是一个迅速变化的过程,是一个一步一步的程序,同时也不会一下子超过屈服极限,随着应力的增大逐渐的增大的逐渐破坏。在进行破坏分析的时候,首先建立屈服应力和位移的曲线关系。

3.2非线性分析法

分线性分析方法必须。对船体分析采用模块化分析,必须充分考虑如何进行分段,分段之后逐个段进行非线性分析。在这个工程中,一个段的结构有自己的不同,针对不同结构进行线性化分析和非线性化分析。每个分段包含一个骨架间距内的所有主要构件,选择或者利用发生崩溃概率最大的情况进行分析的原则,对所承受的分段骨架进行全面的分析和仿真。这种分析方法需要对每一段进行模型建立,然后一个模型模型的分析。船体总体结构的弯曲和抗屈服能力不同导致分析结果不同。

3.3有限元分析法

有限元分析方法是结构分析的简单方法,它能把复杂问题简单化,分析整体结构的节点和网格。在进行有限元分析的时候,通常对船体结构进行网格划分,然后进行网格施加约束,在均匀网格上施加可变的。激励,观察整体结构的响应。采用这种方法能模拟船体的边界条件和整体约束。有限元分析方法综合考虑。船体的形状和材料的'不同,通过不同载荷的约束,我们可以分析出结构极限(包括最大应力,最大屈服极限)。最近几年,有限元分析方法被应用在船舶整体分析和部分结构分析的案例非常多。这种分析方法有两个个缺点。一是。不能很好的模拟真实环境,不能考虑周围环境对整体结构形变的影响。第二对于结构复杂的构件,有限元分析方法对于复杂的结构不太实用,设置相关算法时间太长,不能在有效的时间完成任务。这种分析方法的优点有以下几个方面:

(1)对船体建模方式直观明了。在分析结构的时候可以采用线性划分和非线性划分网格。采用相关软件完全可以分析所有动态结构的模型和仿真。利用有限元分析模块的可视化建模窗口,动态结构的框图和模型可迅速地建立和仿真研究。用户需要选择元件库(对应的子模块程序模块)中选出比较合适的模块,然后并改变需要的形式,拖放到新建的建模窗口,鼠标点击或者画线连接都可以搭建非常可观的结构模型。他的标准库拥有的模块远远大于一百五十多种,可用于搭建和仿真各种不同的、种类变化的动态结构。模块包。括输入信号源子模块、动力学元件子模块、代数函数和非线性函数子模块、数据显示子模块模块等。模块可以被设定为触发端口和使能的端口,能用于模拟大模型结构中存在条件作用的子模型的行为。

(2)可以构建动态结构模型。可动结构的模型可以修改并进行仿真。有限元分析还可以作为一种图形化的、数字的仿真工具,用于对动态结构模型建立和操作改变规律的研究制定。

(3) 模块元件与用户代码的增添和定制。已有模块的图标都可以被用户修改,对话框的重新设定。用户完全可以把自己编写的C代码、FORTRAN代码、Ada代码直接植入模型中,此外模块库和库函数都。是可定制的,扩展以包容用户自定义的结构环节模块。。

(4)设计船舶结构模型的快速、准确。他拥有优秀的积分和微分算法,这样给非线性结构仿真带来了极大的方便,同时也带来了相对较高的计算精度。可以选择比较先进的常微分方程求解器和偏微分方程求解器,还可用于求解力学刚性的和非刚性的结构,还可以求解具有事件触发的逻辑结构,求解或不连续状态变量的结构和具有代数环和参数环的结构。软件的求解器可以确保连续结构或离散结构的仿真高速、准确的进行。

(5)复杂结构可以分层次地表达。根据个人需要,若干子结构可以由各种模块组织。按照自顶向下(从元器件到结构)或自底向上(从实现的每一个细节到整体结构)的方式搭建整个结构模型。这种分级建模能力能够使得代码丰富的、体积庞大的、结构非常复杂的模型可以简便易于行动的构建。结构子模型的层次数量和子子模块的分层次数量完全取决于所搭建的结构,软件本身不会限制到搭建的模型。有限元还提供了模型和子。模块结构浏览的功能。这样更加方便了大型复杂结构结构的操作。

(6) 仿真分析的交互式。该软件显示的示波器可以图形显示和动画的形式显示出来,数据也可以动作的形式显示,What-if分析运行中可调整参数模型进行,监视仿真结果能够在仿真运算进行时。可帮助用户不同的算法可以快速评估,进行参数优化这种交互式的特征。

由于有限元模块是全部融合于有限元,一次在有限元模块下所有的计算的结果都完全可保存到有限元软的工作空间中,因而就能使用有限元所具有的众多分析、可视化及工具箱工具操作数据。

4.船舶在军事上的发展状况

在军事上的应用:在上世纪90年代,以美国为首的国家海军大力发展海军轮船性能优化,整体结构和性能得到优化。于93年提出了水面舰艇先进机械项目计划(提前海洋表面计划ASMP)。

美国的目的是建立一个国家的最先进的舰艇推进系统,能够实现远程作战和抗高撞击的能力。美国海军采用先进的智能设备,同时采用电气控制和机械控制系统。在同一时间满足指定的性能,在分析极限强度上加大了投资,军用船舶的其他方面投资也有显着的减少。随着ASMP计划进一步研究,权力一体化“和”模块化“的方法来研究船舶电力发电、运输、转化、分配。利用共享设置海军的推进装置用电、日常的用电。各种武器装备输电发电和配电系统构成的综合电力系统,美国海军相当重视电力在船舰上的应用。

我国海军在研究这方面也不逊色,国内有先进设计理论和分析方法。对船舶承载能力和撞击能力做过实验分析。

5.总结

本文介绍了船舶结构极限分析的三种不同的方法,并进行了对比分析,最后得出结论:有限元分析方法耗时比较长,但是能够很高的分析和仿真船舶结构极限。

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软件开发论文参考文献(汇总)

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极限思想的应用毕业论文abph

新课程背景下极限思想在高中物理中的应用 摘要:随着高中新课程的实施,极限思想在高中物理知识体系中的重要性得到了明显的体现。本文就极限思想在高中物理的概念、公式推导、变力做功、物理实验等几方面的应用几方面谈了自己的一些看法。 关键词:极限思想 高中物理 应用 对新课程背景下高中物理知识的学习,《课程标准》明确指出在学习过程中,学生要了解物理学的研究方法,认识到数学工具在物理学发展过程中的作用。在所说的数学工具中,就包含着极限思想。在新课程的教材中,物理概念、公式推导、变力做功、物理实验等诸多方面都应用了极限思想,下面我就这个问题谈谈自己的一些粗浅的看法。 一、极限思想在速度等概念中的应用 在学习速度这个知识点时,教材对瞬时速度的概念是物体在某时刻的速度,某时刻在时间轴上对应的是一个点。但在介绍如何去求这个瞬时速度时是来自平均速度。对于平均速度只能粗略地描述运动的快慢。为了使描述精确些,可以把△t取得小一些。物体在从t到t+△t这样一个较小的时间间隔内,运动快慢的差异也就小一些。△t越小,运动的描述就越精确。如果△t非常非常小,就可以认为△x/△t表示的是物体在某时刻的速度即瞬时速度。这其实就是高中生所初步接触到的极限思想。在这里从段到点的转化学生的理解只是粗略抽象的理解,我们可以认为它叫“近似”。如果学生想这个问题时能上升一个高度,当时间表示一个点的时候,△t=0,△x=0,△x/△t=?这个问题该如何向学生解释呢?这时我们可以向学生透露一个小小的极限思想。瞬时速度V可表示为V= 。这种问题在以后所学瞬时加速度、瞬时线速度、瞬时功率、瞬时感应电动势时都会涉及到,这样就有了一个循序渐进的领会过程。 二、极限思想在匀变速直线运动的位移公式推导中的应用 在学习匀变速直线运动的位移与时间的关系的时候,我们又面临“微分”的思想在其中的应用。我们首先是从匀速直线运动的位移和时间的关系讲起,我们又利用V-T图象观察到位移其实是匀速直线运动V-T关系曲线和时间轴在这段时间内所围成的面积。 在此基础上,由于匀变速直线运动V-T图象是一条倾斜的直线。我们把物体的运动分为n段,每小段起始时刻的瞬时速度由相应的纵坐标表示。我们以每小段起始时刻的速度乘以时间t/n近似的当作各小段中物体的位移,各段位移可以用一个又窄又高的小矩形的面积代表。这n个小矩形的面积之和近似地代表物体在整个过程中的位移。当n取的非常非常大时,许多小矩形面积之和就能准确地代表物体的位移了。到了这里我们发现了极限思想的得到了进一步的应用。这一点很像魏晋时期的中国数学家刘徽的“割圆术”。用这种方法去了解匀变速直线运动的位移和时间的关系我认为是最好的办法。 三、极限思想在变力做功知识中的应用 匀变速直线运动中位移和时间的关系的推导方法可以应用到弹簧的弹性势能的表达式的探究。课本上采用的办法是模仿匀变速直线运动的位移和时间的关系的处理办法。首先,对于直线运动来说X=Vt是求位移的公式。但速度是变化的V=V0+at,当V0=0时,V=at。很明显,我们不能用X=vt=at2来计算。我们用V-T关系曲线和时间轴在这段时间内所围成的面积表示位移:X= at2。我们对照这个问题我们再看看弹簧的弹力做功问题,弹力大小F=kx,是变力。根据同样道理F-x的关系曲线和x轴在某段形变量内所围成的`面积应该是弹力所做的功。推出W= kx2。如果学生能理解这个问题,再配合书上的实验结论,学生就有了从实践上和理论上这两个角度对弹性势能上有了全面的认识。 四、极限思想在伽利略实验中的应用 有的实验受条件限制是很难甚至是不可能在实际中做出来的,这时就要借助于一些思想和方法。例如在探寻运动和力的关系过程中,伽利略的理想斜面实验就运用了极限思想,他首先消除了摩擦力这个次要因素,提出了理想斜面,以斜面倾角越小小球跑的越远这个可靠的实验事实为基础,运用极限思想得到了正确的结论,结束了亚里士多德统治了两千多年思想的错误观点。还有,在伽利略研究自由落体的过程中,为了解决无法精确计时的问题,采用了让铜球下滚来冲淡阻力的方法,得到了斜面倾角增大小球依然做匀加速直线运动后,采用极限思想合理外推得到了斜面垂直时物体的运动也是匀加速直线运动的结论 综上所述,极限思想在高中物理的许多方面都有重要体现和应用。教学过程中我们可以通过让学生对极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点,使人们能够从有限中认识无限,从近似中认识精确。 参考文献: [1]《数理化学习(高中版)》2009年21期 [2]《师范教育》2003年09期 [3]《数学教学通讯》2008年02期 ;

1, 在解题中例如我们以前的物理学科一般是某个因素在连续变化过程中另一个因素的变化情况,采用极限方法可以简化复杂的公式的证明,适合于选择题的快速解答。比如电路中电阻变小,极限情况就是短路,电阻变大的极限就是断路,知道初始情况,知道极限情况,就可以选择变化规律正确的选项2, 经济方面经济学中的边际、弹性、消费者剩余等许多问题,都涉及到极限思想这一重要方法。3,智力游戏其实都是些思路,举个例子:两人坐在方桌旁,相继轮流往桌面上平放一枚同样大小的硬币。当最后桌面上只剩下一个位置时,谁放下最后一枚,谁就算胜了。设两人都是高手,是先放者胜还是后放者胜?(G·波利亚称“由来已久的难题”)G·波利亚的精巧解法是“一猜二证”:猜想(把问题极端化) 如果桌面小到只能放下一枚硬币,那么先放者必胜。证明(利用对称性) 由于方桌有对称中心,先放者可将第一枚硬币占据桌面中心,以后每次都将硬币放在对方所放硬币关于桌面中心对称的位置,先放者必胜。从波利亚的精巧解法中,我们可以看到,他是利用极限的思想考察问题的极端状态,探索出解题方向或转化途径。极限思想是一种重要的数学思想,灵活地借助极限思想,可以避免复杂运算,探索解题新思路。不知道这样的回答你满意吗

极限思想作为一种数学思想,由远古的思想萌芽,到现在完整的极限理论,其漫长曲折的演变历程布满了众多数学家们的勤奋、智慧、严谨认真、孜孜以求的奋斗足迹。极限思想的演变历程,是数千年来人类认识世界和改造世界的整个过程的一个侧面反应,是人类追求真理、追求理想,始终不渝地求实、创新的生动写照。 极限思想的产生与完善是社会实践的需要,它的产生为数学的发展增加了新的动力,成为了近代数学思想和方法的基础和出发点。极限思想是微积分理论的基础,而微积分与经济学、物理学、机械自动化等与生活息息相关的学科是密不可分的。尤其是对于经济学来说,是一个透过现象看本质的必不可少的工具,经济学的核心词语“边际”便是一个将导数经济化的概念。只有结合微积分等数学知识,才能使经济学从一个仅仅对表面现象进行肤浅的常识推理、流于表面化的学科,变为一个用科学的方法进行数理分析、再结合各社会学科的丰富知识,从而分析出深层次的、更具有广泛应用性的基本结论的学科。 其他学科也是如此,极限思想的应用无处不在,理解掌握并合理应用极限要思想,可以让我们在解决实际问题的过程中,能较快发现解决问题的方法,提高实际效果。

1、极限思想是微积分的基本思想,数学分析中的一系列重要概念,如函数的连续性、导数以及定积分等等都是借助于极限来定义的。

2、数学分析之所以能解决许多初等数学无法解决的问题(例如求瞬时速度、曲线弧长、曲边形面积、曲面体体积等问题),正是由于它采用了极限的思想方法。

有时我们要确定某一个量,首先确定的不是这个量的本身而是它的近似值,而且所确定的近似值也不仅仅是一个而是一连串越来越准确的近似值;然后通过考察这一连串近似值的趋向,把那个量的准确值确定下来。这就是运用了极限的思想方法。

扩展资料

极限思想的萌芽可以追溯到古希腊时期和中国战国时期,但极限概念真正意义上的首次出现于沃利斯的《无穷算数》中,牛顿在其《自然哲学的数学原理》一书中明确使用了极限这个词并作了阐述。

但迟至18世纪下半叶,达朗贝尔等人才认识到,把微积分建立在极限概念的基础之上,微积分才是完善的,柯西最先给出了极限的描述性定义,之后,魏尔斯特拉斯给出了极限的严格定义(ε-δ和ε-N定义)。

从此,各种极限问题才有了切实可行的判别准则,使极限理论成为了微积分的工具和基础。

参考资料来源:百度百科-极限理论

参考资料来源:百度百科-极限思想

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