摘要 :穆勒的算术哲学包含两个方面的内容 :一方面是对先天论几何观和唯名论算术观的批判 ;另一方面是对数的性质和数的形成方式的阐明。尽管这种算术哲学通常被认为具有一种“极端的”或“狭隘的”经验主义特征而受到弗雷格和胡塞尔等人的严厉批判 ,但这些批判本身也都面临着各自的困难 ,而这使得穆勒的算术哲学至今都不能被彻底抛弃。
文发网 提供免费参考文献 还可以提供写作指导 帮助发文章摘 要:在多载波码分多址系统上行链路的频率选择性信道中,本文提出了一种使用多天线分集接收的基于改进人工鱼群算法的多用户检测方案。仿真结果表明,在相同计算复杂度下,基于Pareto优化准则的个体选择机制AFSA-MUD的误码率性能要远远优于基于代价函数线性合并的个体选择机制。Abstract: A improved artificial fish swarm algorithm (AFSA) assisted multi-user detection (MUD) is proposed for the receive-antenna-diversity-aided multi-carrier code-division multiple-access (MC-CDMA) systems in frequency-selective fading channel. Simulation results showed that: with the same computation complexity, the strategy has much better bit error rate (BER) performance than the convention , MC-CDMA, MUD关键词:天线分集;多载波码分多址;多用户检测中图分类号: 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2009)020(c)-0107-01一、信号模型考虑工作于同步模式下的MC-CDMA系统上行链路,假设在同一小区同一频率同一时隙同时有K个激活用户。假定基站接收端使用M个接收天线。只有第k个用户被激活,基站接收端第m个接收天线分支接收到等效频域信号可表示为:(1)bk(t)为用户k传输的数据,A为用户k发射信号的功率,Ck是用户k归一化的扩频码,Hk,m是用户k到基站第m个接收天线之间的等效的频域信道矩阵。第m个天线,对数似然函数(LLF)定义为:(2)因为不同天线信道经历的衰落是相互独立的,所以就存在 。对于最大似然检测,不同天线的对数似然函数可以通过式(3)进行合并:(3)二、基于AFSA算法的多用户检测选择行为在迭代中人工鱼个体的选择直接决定了下一代鱼群的质量,从而决定了ASFA-MUD的性能。基于Pareto准则。每条鱼有M+1个相关的适应值,定义为f(bp)=[∧1(bp),k∧M(bp),∧(bp)]。假如人工鱼个体i和人工鱼个体j满足:(4)称个体i被个体j支配。如果一条人工鱼个体在鱼群中按照式(4)没有被任何粒子支配,就认为该个体是一个Pareto最优解。交叉行为根据一定的概率从T个个体选择两个父亲个体按照均匀交叉原则两两进行交叉。反复直至形成P个个体的新的鱼群。在进行选择时,第p个人工鱼个体被选中的概率根据均方差缩放原则由其代价函数 决定。聚群行为聚群行为是当前人工鱼个体bp探索可见区域内伙伴数目nf以及中心位置bc。dpi定义为人工鱼向量bp和bi的异或,visial是一给定的可见距离。当1≤nf∧(bp),就向该方向前进一步,否者就进行觅食行为。觅食行为觅食行为操作就是当前人工鱼状态bp在其可见区域内随机产生一个新的状态bj。假如∧(bj)>∧(bp),就向该方向前进一步,即bj代替bp,反之,选择新的状态。三、仿真结果考虑上行同步的MC-CDMA系统,基站接收端使用两个接收天线,采用BPSK调制,使用正交Walsh码作为扩频码。设定信道为两径等增益衰落信道。图3给出了子载波数目N=32,用户数K=16(半载系统)和种群个体数目P=10,种群进化代数Y=10,觅食行为的试探次数 =2、6时基于改进AFSA-MUD和其它检测方法的误比特率(BER)性能。从图3可以看出,基于Pareto优化准则的个体选择机制的改进AFSA-MUD的BER性能要远远好于其它传统次优检测方法,同时也远远优于基于代价函数线性合并的个体选择机制的方案。当TN增大时,误码率性能有很大的改善,但是这样增大了计算的复杂度。因此设置不同的K、P、Y和TN的取值,可在性能与复杂度之间进行有效配置。这篇文章可以不?
论文中相对数指标变量要取对数的原因:平时在一些数据处理中,经常会把原始数据取对数后进一步处理。之所以这样做是基于对数函数在其定义域内是单调增函数,取对数后不会改变数据的相对关系。
缩小数据的绝对数值,方便计算。例如,每个数据项的值都很大,许多这样的值进行计算可能对超过常用数据类型的取值范围,这时取对数,就把数值缩小了,例如TF-IDF计算时,由于在大规模语料库中,很多词的频率是非常大的数字。
适用性
是乘积形式、商的形式、根式、幂的形式、指数形式或幂指函数形式的情况,求导时比较适用对数求导法,这是因为:取对数可将乘法运算或除法运算降格为加法或减法运算,取对数的运算可将根式、幂函数、指数函数及幂指函数运算降格成为乘除运算。
教育专业毕业论文题目只是需要题目吗?论文呢?
设 是定义在 上的实值函数。 若对任意 , 存在 ,使得对 上的任意有限个互不相交的开区间 , 当 时,满足则称 是 上的绝对连续函数。
1、选题尽量与日常工作结合起来一是便于收集数据,二是通过论文写作,对考生今后工作也有帮助,一举两得。反之,选一个与工作毫不相干的题目,从头开始,只能落得个事倍功半的结果。2、选择感兴趣的题目做论文是原创性的工作,因此,考生对某个方面感兴趣,会促使自己积极主动地探讨这方面的问题,强烈的成就动机将是做一篇优秀论文的基础。3、学术类文献综述类题目尽量不要选对所有参加自学考试的考生来讲,做学术论文是一件极具挑战性的工作,绝不是想象中那样轻松。自考过程中,考生可以通过强化复习通过考试,但做研究是完全不同的过程。只有在考生花费精力查阅大量文献后,才能知道可以做什么课题,还需要考生自己去收集数据,分析数据,撰写报告。综述性论文需要查阅大量的参考文献,从选题到提交论文,一般仅有3个月时间,真正码字可能就一两个星期的时间,在这么短的时间内要查阅到写综述的参考文献,难度相当大。时间短难度大,很少考生能将这些类型的论文写得好和有一定深度。不过,如果你实力很强,那也是可以的。当然,每次没能通过论文答辩的考生,绝大部分都是选择了这些雷区类型题目,希望大家吸取教训。
1. 生活中处处有数学 2、解数学竞赛题的整体策略 3、谈数学解题中发掘隐含条件的若干途径4、论数学教育中性别差异的影响 5、逆向思维在数学论证中的作用及培养6、谈小学、初中数学的衔接 7、容斥原理及其应用8、从高中课程改革看大学课程改革 9、信息化教育问题10、数学素质教育中的教师素质问题 11. 浅析课堂教学的师生互动12、谈设疑法在课堂教学中的应用 13、计算机辅助小学数学教学的探索 14、谈一类重要的数学方法--分类讨论法15、小学数学竞赛题的教育价值16、在解题中培养学生的数学直觉思维 17. 反思教学中的一题多解18. 初探影响解决数学问题的心理因素 19、在数学教学中培养学生的反思意识 20、关于探索性命题的若干问题 21、数学实验教学模式探究22、论小学数学竞赛题的解题方法 23、奥林匹克数学的解题策略24、三角形面积在竞赛中的应用 25. 数学教育中的科学人文精神 26. 数学几种课型的问题设计 27. 在探索中发展学生的创新思维 28. 把握发现式教学实质,优化课堂教学 29. 如何评价小学学生的数学素质 30. 阅读材料在数学教学中的作用 31. 数学中的判断之我见 32. 关于学生数学能力培养的几点设想 33. 反例在数学中的作用 34. 谈谈类比法 35. 数学教学设计随笔 36. 数学CAI应遵循的原则 37. 我国数学教育改革的若干问题 38. 当代数学教学模式的发展趋势 39. “问题解决教学”的实践与认识 40. 数学教学中的“理论联系实际” 41. 小学数学课堂教学探究性学习案例简析 42. 数学训练,贵在科学 43. 教学媒体在数学教学中的作用 44. 培养数学能力的重要性和基本途径 45. 初探在数学教学中开展研究性学习 46. 浅谈数学学习兴趣的培养 47. 如何使计算机辅助教学变得更方便 48. 精心设计习题,提高教学质量 49. 我对概念教学的的再认识 50. 数学教学中的情境创设 51. 结合数学教学实际开展教研教改 52. 为学生展开想象的翅膀创造环境 53. 利用习题变换,培养思维能力 54. 课堂教学中培养学生创造能力的尝试 55. 观察法及其在数学教育研究中的应用 56. 直觉思维在解题中的运用 57. 数学方法论与数学教学—案例三则 58. 概念课是思维训练的重要环节 59. 对概念导入和问题设计的思考 60. 把握概念本质注重思维能力的培养 61. 将研究性学习引入数学课堂教学 62. 数学教学的现代研究 63. 数学探究性活动的内容、形式及教学设计 64. 注重创新性试题的设计 以上为参考论文选题,学生写论文时可选用,也可按选题提供的范围和方向,根据自己教学过程中体会最深的某方面自定论文选题1.关于数学教学目的问题; 2.关于数学思维问题; 3.关于数学教学方法问题; 4.关于学习的迁移问题; 5.关于数学教学的评价问题; 6.关于熟练技能与深刻理解的关系问题; 7.数学的实用功能与数学的文化教育功能相关关系的研究; 8.数学教学的德育功能研究; 9.班级授课制中集体教学、小组教学和个别教学在数学教学中的地位和作用; 10.数学发现法(探究式)教学可实施的基本内容、对象和范围; 11.对数学教学中“可接受性原则”的认识及其具体做法的实验研究; 12.中学生数学学习习惯与学习方法的调查分析; 13.诊断和鉴别数学学习困难学生的方法探析; 14.数学智力因素与数学非智力因素的界定及其对学生学习成绩交互作用的研究; 15.数学教学中激发学生学习兴趣的内在机制和外部因素的研究; 16.教法与学法的双向作用研究; 17.学生“用数学”意识和能力的形成机制以及培养途径的实验研究; 18.数学新课程实施中转变学生学习方式的途径; 19.学生数学观念或数学意识的形成机制和培养途径的实验研究; 20.创设良好的数学教学心理氛围与提高数学教学质量相关关系 的研究。 21.中学数学教育的地位与作用。 22.形象思维与数学教学。 23.直观思维与数学教学。 24.非智力因素与数学学习。 25.数学美与数学教学。 26.在数学教学中怎样培养学生的数学能力。 27.数学作图及图形的教学。 28.数学解题错误的探讨。 29.怎样配备数学习题。 30.数学解题常用的一些思维方法。 31.怎样提高学生的自学能力。 32.怎样培养学生学习数学的兴趣。二、《概率论与数理统计》参考题 1.有关概率论发展的历史。 2.随机性与必然的数学基础与认识。 3.随机变量的直观认识与数学描述。 4.古典概率型的计算技巧。 5.几何概率型的分析处理。 6.有关概率论之介绍。 7.概率论中数学期望概念。 8.利用期望概率统一引人矩阵概率。 9.期望概率在概率论中的地位和作用。 10.特征函数与因数在概率论中的作用及其含义。 11.关于独立性。 12.大数定律与中心定律之含义。 13.大数定律与概率的统计定义。 14.有关概率不等式。 15.条件概率与条件期望。 16.Bayes公式的扩展。 17.概率在其它学科中的应用。 18.其它数学分支在概率论中的应用。 19.概率题目计算的多解性。 20.数理统计概念。 21.数理统计的过去与现在。 22.数理统计在客观现实中的作用。 23.假设检验的实质与作用。 24.参数估计的作用与处理方法。 25.数理统计在你自己工作实践中的应用(实例)。 26.学习概率统计的实践与体会。 27.概率统计中的错题分析。 28.如果我讲概率统计的话,我将这样讲(要求具体详细,资料充实,结构新颖)。 29.利用回归分析方法处理问题。 30.回归分析理论中存在的问题与解决的设想。三、《微分几何》参考题 1.空间曲线的基本公式及其在曲线论中的作用。 2.渐近线与渐缩线。 3.空间曲线弯曲性的研究。 4.曲率与挠率。 5.曲面的第一基本形式在曲面论中的作用。 6.等矩映象与曲面的内在几何。 7.曲面的第二基本形式在曲面论中的作用。 8.曲面上的曲率线,渐近曲线,测地线。 9.曲面的内在几何与外在几何的相依性。 10.曲面内的基本定理与曲线论的基本定理的比较(相仿之处与不同之处)。 11.高斯曲率的意义与作用。 12.等矩映射与等角映射及等积映射的关系。 13.高斯与波涅公式的意义与作用。 14.伪球面与罗氏几何。四、《复变函数》参考题 1.复变函数在一点解析的等价定义。 2.幅角多值性所导出的问题汇集。 3.小结复变函数的积分。 4.解析与调和函数的关系。 5.漫谈复数∞。 6.0,∞与函数 7.多值函数单值分支的表达与计算。 8.分式线性函数全体对乘法——函数复合——构成群。 9.∞和∞邻域的引进使扩充复平面的为紧空间。 lo.等比级数 ,在函数的泰勒展开式和罗朗展开式中的作用。 11.谈复数的比较大小问题。 五、《实变函数》参考题, 1.关于积分号下取极限(积分与极限交换次序问题)。 ①在什么条件下可以积分号下取极限,是积分的一个重要性质,例 如关系到微积分基本定理成立的条件,函数项级数和的性质等等。 ②列举勒贝格积分和黎曼积分在几个问题上的基本结论,分析其 中最基本的要求和相互关系(书上P146第6题可供参考),可以发现勒贝格积分在这方面比黎曼积分好得多,而且是用勒贝格积分的主要好处之一。 ③给出上述基本结论的简单推论,新的证明方法应用例题,并说明它们的意义。 2.关于微积分基本定理(牛顿一菜布尼兹公式) ①什么是微积分基本定理,它的重要意义在哪里? ②黎曼积分情形,相应定理的条件是什么?有什么不足之处? ③勒贝格积分情形,相应的定理的结论和条件又是怎样的?条件减弱在哪里?还有什么问题? ④应用例题。 3.关于绝对连续函数。 ①绝对连续的定义是什么?有些什么等价说法或充分必要条件,并证明之。绝对连续与连续、一致连续有什么不同,有什么关系。 ②证明绝对连续函数列一致收敛的极限,可微函数与绝对连续函 数复合,仍为绝对连续的。 ③绝对连续函数几乎处处可微,能否做到处处可微?举例!绝对连续函数与它的导致关系如何,与微积分基本定理有什么关系。 ④绝对连续函数全体组成线性空间。 4.关于勒贝格积分。 ①试将关于勒贝格积分的定义综合起来,做出一个统一,一般的勒贝格积分定义,并说明勒贝格积分仍然是“分割、求积、取极限”的结果,勒贝格积分的“分割”与黎曼积分又有何根本不同之处? ②说明勒贝格积分在几何上仍是“曲边梯形的面积”。 ③证明对于勒贝格积分,也和黎曼积分一样,无界函数的积分(广 义积分)和无界区域上的积分(无穷积分),都是有界函数在有界域上的积分的极限。 ④勒贝格积分有哪些黎曼积分所没有的重要性质。从积分的定义看,是什么原因导致这两类积分有许多重大差别。 ⑤勒贝格积分有许多重要性质,带来一些什么好处? 5.关于测度。 ①总结定义点集的勒贝格测度的过程,并与数学分析中定义区域的面积的过程(重积分前面部分)作比较,分析其中不同之处,以及为什么因为这些不同,导致黎曼积分和勒贝格积分在性质上有许多重大差别。 ②说明勒贝格测度长度、面积、体积概念的推广,当平面区域可求面积时,它的面积和勒贝格测度相等。 ③列举勒贝格测度的重要性质,说明它们与勒贝格积分性质的关 系(例如测度的可数可加性与积分的可数可加性有什么关系,单调集列极限的测度(定理3、2、6~3、2、10)与勒维定理(定理5、4、2的关系)。 6.关于可测函数。 ①可测函数与连续函数,可积函数从定义上、性质上看有什么关系和差别。 ②全体可测函数构成线性空间,构成环。 ③试说明鲁金定理的意义,以及它与黎斯定理、叶果洛夫定理的关系。你如何理解“可测函数近于连续函数”及其理由。 7.关于可测函数列的各种收敛概念。 ①试述实变函数论中及数学分析中讲过的各种收敛概念的定义和性质、互相之间的关系。以及引进这些概念的意义和用处。 ②从黎斯定理和叶果洛夫定理出发说明,你怎么理解“几乎处处收敛,近乎一致收敛”。 8.关于点集上的连续函数。 ①定义,性质。 ②与数学分析中讲的连续的关系。 9.集合论和点集论的方法在实变函数论中的意义。 从一些具体例子出发说明,为了解决数学分析中一些结果不够完善的问题,如推广它们的结论,有必要用这种方法去研究函数,用它也确实有好的效果。说明集合论是测度论和积分论的基础。 以上问题,除参考.所用教材外,还可参考程其襄等编《实变函数与泛函分析基础》。朱玉楷编《实变函数简编》等有关书籍资料。
数学应用数学本科毕业论文篇2 试谈数学软件在高等数学教学中的应用 【摘要】高等数学是理工科大学生必修的一门基础课程,具有极其重要的作用.本文以Mathematic软件为例子介绍了其在高等数学课程教学中的几点应用,即用符号运算和可视化的功能辅助教学研究.不仅可以激发学生学习的兴趣,提高课堂效率,而且能提高学生分析和解决问题的能力,可以培养学生的动手能力和创新能力. 【关键词】Mathematic;符号运算;图形处理;高等数学 一、引 言 随着现代科学技术的迅猛发展和教育改革的不断深入,新的知识不断涌现,社会对现在的大学生的要求也越来越高,不仅要求他们具有扎实的理论基础,而且要求他们具有较强的动手能力和一定的创新能力,传统的高等数学教学内容和教学方法不断受到冲击.为了适应这种发展的需要,高校教师就需要不断地对教学内容和教学手段进行改革:如何运用现代信息技术提高课堂教学的质量和效率,不仅教给他们理论知识,而且要教给他们处理实际问题的工具和方法. 而数学软件正是这样一个必备的工具.目前,数学软件有很多,较流行的有四种:Maple、Matlab、MathCAD、Mathematica,这几种数学软件各有所长,难以分出伯仲.Maple与Mathematica以符号计算见长,Matlab以数值计算为强,而MathCAD则具有简洁的图形界面和可视化功能,本文以Mathematica在高等数学中的应用进行介绍.Mathematica是由位于美国伊利诺州的伊利诺大学Champaign分校附近的Wolfram Research公司开发的一个专门进行数学计算的软件. 从1988年问世至今,已广泛地应用到工程、应用数学、计算机科学、财经、生物、医学、生命科学以及太空科学等领域,深受科学家、学生、教授、研究人员及工程师的喜爱.很多论文、科学报告、期刊杂志、图书资料、计算机绘图等都是Mathematica的杰作.Mathematica的基本系统主要由C语言开发而成,因而可以比较容易地移植到各种平台上,其功能主要是强大的符号运算和强大的图形处理,使你能够进行公式推导,处理多项式的各种运算、矩阵的一般运算, 求有理方程和超越方程的(近似)解,函数的微分、积分,解微分方程,统计,可以方便地画出一元和二元函数的图形,甚至可以制作电脑动画及音效等等.我们努力追求的目标是如何将数学软件(如Mathematica)与高等数学教学有机地结合起来,起到促进教学改革和提高教学质量的作用. 二、Mathematica在教学中的作用 Mathematica语言非常简单,很容易学会并熟练掌握,在教学中有以下两个作用: 1.利用Mathematica符号运算功能辅助教学,提高学生的学习兴趣和运算能力 学习数学主要是基本概念和基本运算的掌握.要想掌握基本运算,传统的做法是让学生做大量的习题,数学中基本运算的学习导致脑力和体力的高强度消耗,很容易让学生失去学习兴趣,Mathematica软件中的符号运算功能是学生喜欢的一大功能,利用它可以求一些比较复杂的导数、积分等,学生很容易尝试比较困难的习题的解决,可以提高学生的学习兴趣,牢固地掌握一种行之有效的计算方法. 例1利用符号运算求导数. 利用Mathematica还可以解决求函数导数和偏导数、一元函数定积分和不定积分、常微分方程的解等.由于输入的语言和数学的自然语言非常近似,所以很容易掌握且不容易遗忘.Mathematica不仅是一种计算工具和计算方法,而且是一种验证工具,充分利用Mathematica这个工具进行验证,可以使得学生轻松地理解和接受在高等数学的教学中遇到的难理解的概念和结论.另外,在教学中会遇到难度比较大的习题,利用Mathematica可以验证我们作出的结果是否正确. 2.利用Mathematica可视化功能辅助教学,提高学生分析和解决问题的能力 利用Mathematica可视化功能辅助教学,可以很方便地描绘出函数的二维和三维图形,还可以用动画形式来演示函数图形连续变化的过程,图形具有直观性的特点,可以激发学生的兴趣,是教师吸引学生眼球,展示数学“美”的一种有效的教学手段,可以达到很好的教学效果. 在高等数学的教学中遇到的学生难理解的概念和结论,如果充分利用Mathematica这个工具进行验证,就可以让学生比较轻松地理解和接受. 在空间解析几何和多元函数微积分这两章内容中,涉及许多三维的函数图形,三维函数图形用人工的方法很难作出,要掌握二元函数的性质就需要学生较强的空间想象能力,这对一部分学生来说非常困难.利用Mathematica软件可以作出比较直观的三维图形,学生利用Mathematica软件就比较容易掌握这两章内容. 总之,高等数学中引入数学软件教学,在很多方面正改变着高等数学教学的现状,能给传统的教学注入新的活力,在教学中要充分发挥数学软件(如Mathematica)的作用,培养学生学习高等数学的兴趣,突出他们在学习中的主体地位,提高他们分析解决问题的能力,培养他们的创新意识. 三、结束语 本文探讨了在高等数学的课堂教学中,如何利用Mathematica软件的符号运算功能与可视化功能激发学生学习知识的动力,优化教学效果,提高课堂效率.在教学过程中,适当地运用数学软件,可将抽象的数学公式可视化、具体化,便于学生理解和掌握,最终起到化难为易、 化繁为简的作用.总之,高校教师在教学过程中,若能充分运用数学软件技术与多媒体技术辅助课堂教学,发挥新技术的优势,发掘新技术的潜力,必能提高教学的质量和效果. 【参考文献】 [1]郭运瑞,刘群,庄中文.高等数学(上)[M] .北京:人民出版社,2008. [2]郭运瑞,彭跃飞.高等数学(下)[M] .北京:人民出版社,2008. [3] (美)D尤金(著).Mathematica使用指南(全美经典学习指导系列) [M].邓建松,彭冉冉译.北京:科学出版社,2002. 猜你喜欢: 1. 数学与应用数学毕业论文范文 2. 应用数学教学论文 3. 应用数学系毕业论文 4. 本科数学系毕业论文 5. 数学专业本科毕业论文 6. 数学与应用数学毕业论文
一、函数内容处理方式的分析在整个中学阶段,函数的学习始于义务教育阶段,而系统的学习则集中在高中的起始年级。与以往相比,课程标准关于函数内容的要求发生了比较大的变化。 1. 强调函数背景及对其本质的理解无论是引入函数概念,还是学习三类函数模型,课程标准都要求充分展现函数的背景,从具体实例进入知识的学习。以往教材中,将函数作为一种特殊的映射,学生对于函数概念的理解建立在对映射概念理解的基础上。学生既要面对同时出现的几个抽象概念:对应、映射、函数,还要理清它们之间的关系。实践表明,在高中学生的认知发展水平上,理解这些抽象概念及其相互之间的关系存在很大困难。而从函数的现实背景实例出发,加强概念的概括过程,更有利于学生建立函数概念。一方面,丰富的实例既是概念的背景又是理解抽象概念的具体例证;另一方面,在实例营造的问题情境下,学生能充分经历抽象概括的过程,理解概念内涵。2.加强函数思想方法的应用函数是刻画现实世界变化规律的重要数学模型。因此,函数在现实世界中有着广泛的应用。加强函数的应用,既突出函数模型的思想,又提供了更多的应用载体,使抽象的函数概念有更多的具体内容支撑。比如,新增加的内容“不同函数模型的增长”和“二分法”,前者通过比较函数模型的增长差异,使学生能够更深刻地把握不同函数模型的特点,在面对简单实际问题时,能根据它们的特点选择或建立恰当的函数模型反映实际问题中变量间的依赖关系;后者充分体现了函数与方程之间的联系,它是运用函数观点解决方程近似解问题的方法之一,通过二分法的学习,能使学生加深对函数概念本质的理解,学会用函数的观点看待和解决问题,逐渐形成在不同知识间建立联系的意识。二、函数内容编写的基本想法函数的内容包括:函数概念及其性质,基本初等函数(Ⅰ),函数与方程,函数模型及其应用。以理解函数概念本质为线索,既可以将这些内容有机地组织为一个整体,又可以让学生以它们为载体,逐步深入地理解函数概念1.内容组织的线索:函数概念本质的理解函数概念并非直接给出,而是从背景实例出发采用归纳式的教材组织形式引入。由于函数概念的高度抽象性,学生真正理解函数概念需要一个漫长的过程,需要在不同层次上、从不同角度给学生提供理解和巩固函数概念的机会。首先,在分析典型实例的共同特征的基础上概括出函数定义后,通过讨论函数的表示、基本性质初步理解函数。它们分别是从函数的表现形式和变化规律两个方面丰富对函数概念的认识。然后,以三类基本初等函数为载体巩固函数概念,在学习了函数定义、基本性质之后,从一般概念的讨论进入到具体函数的学习。指数函数、对数函数和幂函数的概念及其性质都是一般函数概念及性质的具体化。以一类具体函数为载体,在一般函数概念的指导下对其性质进行研究,体现了“具体──抽象──具体”的过程,是函数概念理解的深化。最后,从应用的角度再一次巩固并提升对函数的理解。对一个概念真正理解的一个判断标准就是看看是否可以运用概念解决问题。教材最后安排函数的应用,包括二分法、不同函数模型的增长差异以及建立函数模型解决实际问题,就是期望学生能在“用”的过程中提高对函数概念的理解。2.突破难点的主要方法:显化过程,加强联系函数概念的理解贯穿了函数内容学习的始终,同时它也是教与学的一个难点,在教材编写中应采用什么方法突破这个难点,帮助学生更好地理解函数概念?对于形成函数这样抽象的概念,应该让学生充分经历概括的过程。概括就是把对象或关系的某些共同属性区分和固定下来。这就要求我们在编写教材时充分展示概括过程,并要充分调动学生的理性思维,引导他们积极主动地观察、分析和概括。教材选择了三个有一定代表性的实例,先运用集合与对应的语言详细地分析前两个实例中变量间的依赖关系,给学生以如何分析函数关系的示范,然后要求学生仿照着自己给出第三个实例的分析,最后通过“思考”提出问题,引导学生概括三个实例的共同属性,建立函数的概念。在这样一个从具体(背景实例)到抽象(函数定义)的过程中,学生通过自己的思考从分析单个实例上升到概括一类实例具有的共同特征,更能理解概念内涵。作为中学数学的核心概念,函数与中学数学的许多概念都有内在联系,这种联系性为理解函数概念提供了众多的角度和机会,因此加强函数与其他数学知识的联系是函数概念教学的内在要求。例如,函数有多种表示方法,加强不同表示法之间的联系和转换,使学生学会在面临一个具体问题时能根据问题的特点灵活选择表示的方法,就是促进理解的一个手段。教材通过例题给出高一某班三位同学在六次测试中的成绩及相应的班平均分的数据,要求分析三位同学的学习情况。解决这个问题的关键就是根据函数的表格表示法与图象表示法的特点,将表格表示转化为图象表示。又如,函数与现实生活有着密切的联系,所以在编写教材时注重加强函数与现实生活的联系,像由背景实例引入概念,在例题和习题中安排一定量的应用问题(碳14的衰减,地震震级,溶液的酸度等)都体现了函数与实际生活的外部联系。再如,从运用函数观点解决方程问题的角度介绍二分法,体现出函数与方程间的联系等等。三、函数内容编写中的几个关键问题1.实例如何选择无论是加强概念背景,还是突出知识的联系与应用,能达到很好效果的重要因素就是要选择合适的实例。那么,如何选择实例才能有助于学生的学习呢?对于起到不同作用的背景实例和应用实例,标准并不完全相同。但总的来说,一是实例的背景知识应该尽量简单,这样可以避免因背景的复杂性而影响对数学知识本身的理解;二是实例应丰富,这样有利于全面、准确地理解知识,不会产生偏差;三是实例应贴近学生生活、具有一定的时代性,这样才会引起学生的共鸣,激发学习的兴趣。比如,介绍函数概念时,教材选择了用解析式表示炮弹飞行的问题、用图象表示南极臭氧空洞的问题、用表格表示恩格尔系数的问题,第一个问题是学生在物理中就很熟悉的,后两个问题是日常生活中经常提及的,背景相对来说比较简单,学生就不会因为需要了解过多的背景知识而冲淡对函数概念的学习。而且重要的是,这样的三个问题包括了不同的函数表现形式,利用它们概括函数概念,就可以消除初中学习中可能存在的一些认识偏差,使学生认识到无论表示形式如何,只要对于每一个x,都有一个y与之对应,就是函数,而这正是函数的本质特征。再如,根据汽车票价制定规则写出票价和里程间的解析式,并利用解析式为售票员制作出我们在汽车上经常看到的“阶梯形票价表”这类问题,贴近学生生活并具有现实的应用价值,能引发学生的兴趣和学习的积极性。2.概念如何展开对于突破函数概念这个难点,可以在整段函数内容的学习中采用显化过程、加强联系的方法。那么具体地,在从三个方向巩固函数概念理解时,如何展开像函数的单调性、二分法这些概念,才能让学生掌握它们,从而达到巩固理解函数概念的目的呢?函数的性质就是研究函数的变化规律,这种规律最直观的获得来自于图象,图象的上升、下降就是单调性。问题在于如何帮助学生从几何直观上升到严格的数学定义。同样地,二分法也需要经历一个由直观认识到数学定义的过程。为此,就需要将直观到严格数学定义的过程划分成几个层次,为学生搭建认识的台阶,使他们逐步地获得概念。比如,介绍函数单调性时,首先给出一次函数和二次函数的图象,观察它们的图象特征,即上升或下降;然后用问题“如何描述函数图象的‘上升’‘下降’呢”引导学生用自然语言描述出图象特征;最后思考“如何利用解析式f(x)=x2描述‘随着x的增大,相应的f(x)随着减小’……”,将自然语言的描述转化成数学符号语言的描述,并一般化得到单调性的数学定义。通过这样的三步,利用数形结合的方法展开单调性的概念,既有助于学生通过自己的努力获得概念,而且也从数和形两个方面理解了概念。3.函数内容中使用信息技术的点及方式在数学课程中使用信息技术已经毋庸置疑,同样地,信息技术的使用也是教材编写中最为关注的问题之一。那么,在函数中有哪些适合使用信息技术的内容,如何使用,以及在教材中使用的方式是怎样的?信息技术具有强大的图象功能、数据处理功能和良好的交互环境,利用这些优势,在函数这部分内容中可以使用信息技术的点主要有:求函数值、做函数图象、研究函数性质、拟和函数等。运用常见的一些软件,如excel、几何画板等就可以轻松地作出函数图象,这在讨论不同函数模型增长差异时发挥很大作用,从几幅图就能直观发现增长的差异;运用计算器可以解决二分法中计算量大的问题,从而将更多精力关注到二分法的思想上,认识到函数和方程间的联系;而计算机的交互环境则为学生的自主探究提供了强有力的平台,丰富了学习方式,如讨论指数、对数函数性质时,可以充分演示出图象的动态变化过程,这样就能在变化中寻求“不变性”,发现函数具有的性质。教材编写时一方面在适合使用信息技术的地方给予提示,如“可以用计算机……”等;另一方面通过拓展栏目详细地介绍一些信息技术应用的专题,如“用计算机绘制函数图象”重点介绍使用常用软件做函数图象的方法,“借助信息技术探究指数函数的性质”给出探究的情境,要求学生亲自利用信息技术发现规律,“收集数据并建立函数模型”介绍了如何用信息技术拟合函数,等等。通过这些方式,可以为教师和学生提供使用信息技术的机会和空间。
数学作为一门工具性的学科,是高中数学最基础的课程。相应的,数学课程的教学也是教育界一直在关注的重点内容。下文是我为大家搜集整理的关于数学毕业论文参考范文下载的内容,欢迎大家阅读参考! 数学毕业论文参考范文下载篇1 浅析高中数学二次函数的教学方法 摘要:二次函数的学习是高中数学学习的重点,也是难点。师生要一起研究学习二次函数的基本方法,掌握其学习思路和规律,这样才能学好二次函数。 关键词:高中数学;二次函数;教学方法 在高中数学教学过程中,二次函数是非常重要的教学内容。随着教学改革的不断推进,初中阶段的二次函数因为是理解内容,没有纳入到考试内容中去,使高中学生在学习二次函数时有难度。因此,教师在教学这部分内容时,必须注重巩固和复习初中二次函数的内容和知识点,同时采取有效的方法合理地进行二次函数教学,确保获得较高的效率和质量,达到提高高中生数学成绩的目的。 一、加强对二次函数定义的认识和理解 高中数学的二次函数教学主要建立在初中二次函数的知识和定义基础上。在定义和解释二次函数的内容和知识过程中,教师主要利用集合之间相互对应的关系来解释二次函数的定义。因此,高中数学的二次函数教学与初中二次函数教学之间存在本质区别,这就造成了在二次函数教学过程中,学生很难适应和接受二次函数的定义。在高中数学的二次函数教学过程中,教师要根据初中二次函数的内容和定义,引导学生全面透彻地理解二次函数的定义和相关知识,这样才能确保学生学习和掌握更多的函数知识。在二次函数教学的过程中,教师要注重引导学生复习和回顾初中阶段掌握的二次函数知识点以及相关定义,并且与高中数学的二次函数内容相比较,这样学生就能对二次函数的定义、定义域、对应关系以及值域等有更深入的认识和理解。例如,在讲解例题:f(x)=x2+1,求解f(2)、f(a)、f(x+1)的过程中,若学生对于二次函数的定义以及概念有比较清晰的认识和理解,学生就可以看出该题是一个比较简单的代换问题,学生只需要将自变量进行替换,就能求解出问题的答案。但是,在解答这类问题的过程中,教师需要正确引导学生对二次函数的定义和概念加以认识和理解,如在f(x+1)=x2+2x+2中,学生需要认识到该函数值的自变量是x+1,而不是x=x+1。 二、采用数形结合的方式进行二次函数教学 在高中数学的二次函数教学过程中,一种常见的教学方法就是数形结合教学法。在二次函数教学过程中,采用数形结合的教学方法,不仅能够帮助学生更好地理解和掌握二次函数的性质以及图象,同时还有利于解决各种各样的二次函数问题,从而达到培养学生的思维能力以及提高二次函数教学效率的目的。采用数形结合的方式进行二次函数教学,所运用到的图像既能将二次函数的性质变化、奇偶性、对称性、最值问题以及变化趋势很好地反映出来,同时也是学习二次函数解题方法以及有效开展教学的重要载体。所以,教师在二次函数的教学过程中,需采用由浅至深的方式进行教学,合理把握和控制教学的难易程度,在学生了解和熟悉二次函数图像的前提下,帮助学生总结和认识其性质变化,从而达到顺利开展二次函数教学的目的。例如,教师在引导学生绘制二次函数图像的过程中,可以采用循序渐进的方式,通过绘制简单的二次函数图像,帮助学生学习和理解图像性质。如采用描点法绘制二次函数图像f(x)=-x2、f(x)=x2、f(x)=x2+2x+1等。在学习绘制函数图像的过程中,教师还可以设置一些例题,如“假设函数f(x)=x2-2x-1,在区间[a,+∞]中,呈单调递增的变化,求解实数a的取值范围”,或者“已知函数f(x)=2x2-4x+1,且-2 三、采用开发式的教学方式,培养学生的思维能力 在高中数学的二次函数教学过程中,涉及的内容范围广,所占的比例也相对较大。因此,教师在开展二次函数教学的过程中,其涉及的教学方法以及教学思路也非常多,教师需要合理选用教学思路和方法,这样才能有效培养和提升学生的数学能力以及思维能力。例如,在二次函数教学过程中,教师可以通过引导学生求解下列例题,让学生进一步理解和掌握二次函数的定义以及外延,并思考和总结出求解二次函数的思路和方法,以培养和提升学生的数学思维能力。如已知函数y=mx2+nx+c,其中a>0,且f(x)-x=0的两个根,x1与x2满足0 参考文献: [1]高红霞.高中数学二次函数教学方法的探讨[J].数理化解题研究,2015(11). [2]郗红梅.例析求二次函数解析式的方法[J].甘肃教育,2015(19). 数学毕业论文参考范文下载篇2 浅谈高中数学教学对信息技术的应用 摘要:为了提高高中数学的教学质量与丰富数学教学内容,将原有的知识点进行整合,使得学生更容易接受相关知识,文章提出了信息技术在高中数学教学中的应用策略:以信息技术为基础,丰富课堂教学内容;以信息技术为支点,优化教学过程;利用信息技术,让学生养成探索的习惯。 关键词:信息技术;高中数学;教学 信息技术在当下社会的发展给教学带来了许多改变,不仅使得教学变得更为高效,同时还令教学的内容变得丰富多彩。因此,随着信息技术在教学中的应用越来越广泛,教师就要对于这种教学模式进行探究,让教材与信息技术可以在进行授课的时候有效结合。只要是做好了以上的内容,就可以将高中数学与信息技术有机地结合到一起,以此推动数学教学的全面发展。从另一方面来说,信息技术也从另一个角度丰富了课堂内容,让学生可以从更多的方面来接触并了解数学中相关的知识与内容。从而使得学生可以养成多方面思考的习惯,让创新精神在他们的心底萌芽。 一、以信息技术为基础,丰富课堂教学内容 学习是一件非常枯燥的事情,驱使学生进行学习的动力是对于未知事物探索的兴趣。高中数学尤为如此,因为数学是一门理论性的学科,因此在学习的过程中,肯定会涉及到一些比较抽象的知识。对于这些抽象的知识,学生在学习起来多少都会有点困难,并且会影响学生的学习积极性。那么面对高中数学的学习,教师如何缓解并改变这一现状呢?目前比较好的办法就是将数学教学与信息技术进行结合,利用信息技术的多样化以及对丰富内容的获取能力,来为学生提供更多、更好的信息内容,供学生理解与学习。多媒体可以将声音、图片、甚至是视频都集中整合起来,立体直观地将数学中的抽象知识展现给学生。并且以此来激发学生的学习兴趣,除此之外,教师利用信息技术可以让课程变得更有层次感,让学生在学习的过程中减少疲劳的感觉。比如,教师在讲解各种函数曲线及其特性的时候,就可以利用多媒体动画的方式,向学生展现相关的函数知识。通过直观的表现,学生可以轻松地理解各种函数对应的图像以及相关的变化,在今后的学习过程中,会更为熟练地运用这些知识。 二、以信息技术为支点,优化教学过程 数学是一门自然科学,它的理论都是源自我们身边的生活。因此,在教学的过程中,教师要根据知识不断地引入实例,让学生可以更好地了解所学的知识。在高中的教材中,对于知识来说,理论知识已经非常丰富,但是对于实例的列举就显得不足。那么学生在学习的时候,理解起这些枯燥的定理与公式就显得非常吃力。这就是因为教材忽略学生的学习能力,编写得太过于理论化,因此就需要教师利用多媒体的优势,来为学生搜集一些关于实际应用数学知识的例子,来让学生了解并掌握其中的规律。这样有利于培养学生的思维与抽象能力,有助于他们今后解决问题时具有明确的思路。比如,在学习概率这一部分的知识时,学生很难联想到生活中相关的事情,教师可以搜集一些类似于老虎机、彩票甚至是其他的一些生活中博彩类性质的事情让学生进行了解。然后带领学生根据其规则进行计算,让学生了解到概率知识在生活中的运用,使学生认识到赌博的坏处。 三、利用信息技术,让学生养成探索的习惯 学习对于学生来说,不是教师的任务,而是每个人自己的事情。学生作为学习的主人,应当对学习具有一定的主导性。在日常的学习中,由于枯燥的内容以及过于逻辑性的思考,会使得学生丧失对于学习的乐趣与动力。正确的教学应当是教师进行适当的引导,让学生可以在他们的好奇心以及兴趣的驱使下自由地进行学习,充分地满足他们的爱好。只有这样,才能最大程度地发挥他们的主观能动性。而将信息技术应用于高中数学,正是给学生搭建了一个这样的平台,让学生可以更好地接触到大量的数学知识以及数学理念。同时,在网络上,各种优质的教学录像比比皆是,学生如果对于某个知识点有疑问,可以随时在网络上进行查看。这对于知识的探索与掌握有着很大的帮助。此外,利用信息技术与网络的优势,还可以让学生在进行资料与问题查询的过程中,养成良好的动手与动脑习惯,不再单单地依靠教师来进行解答,而是学会尝试用自己的方式来找到答案,这对学生的自主探究能力产生了一种提升作用。同时,由于结论是学生自己得到的,那么印象自然非常深刻。总之,信息技术在高中数学教学中的应用,是一件一举多得的事情,不仅可以改变高中数学枯燥的教学环境,而且能充分调动学生的学习积极性,让学生在学习的同时还能了解到更为广泛的信息与其他知识,并且可以激励学生对于疑难问题进行自主探索,提高了他们动手动脑的能力,并且也提高了教学质量。 参考文献: [1]唐冬梅,陈志伟.信息技术在高中数学学科教学中的应用研究文献综述[J].电脑知识与技术,2016(18):106-108. [2]傅焕霞,张鑫.浅议信息技术与高中数学教学有效整合的必要性[J].科技创新导报,2011(35):163. [3]王继春.跨越时空整合资源:信息技术与高中数学教学的有效整合[J].中国教育技术装备,2011(31):135-136. [4]崔志.浅析新课程标准的背景下信息技术在高中数学教学中的应用[J].中国校外教育,2014(10):93. 猜你喜欢: 1. 关于数学的论文范文免费下载 2. 数学系毕业论文范文 3. 数学本科毕业论文范文 4. 数学文化的论文免费下载 5. 大学数学毕业论文范文
"The food with single" is a famous writer Yuan Mei's works, the book of dishes is attention, food production practice are discussed. In the face of the catering industry competition, Suiyuan Shidan this book for the catering industry development has brought great inspiration, the chef de cuisine chef, innovative production are worthy of our reference.
摘要:在深入学习领会新课程理念的基础上,本文通过三个教学案例论述了在进行指数函数教学设计时,如何改进新课引入、多媒体使用和指数函数性质发现过程以及相应的教学效果。 关键词:指数函数;教学设计;教学案例;多媒体;有效教学 指数函数是高中数学的重点内容之一,从教学要求看,一是理解指数函数的定义;二是掌握指数函数的图像与性质。下面是笔者在公开教学中对指数函数教学设计的三处改进。 案例一:新课引入的改进 (一)原始设计 1.复习旧知: ②函数y=x的定义域是 2.引入新课:师问:函数y=()与函数y=x,从形式上看有什么不同?生答:从形式上看,前者指数是自变量,后者底数是自变量。(引入课题) (二)改进设计 1.创设情境:有人说,将一张白纸对折50次以后,其厚度超过地球到月球的距离,你认为可能吗?设白纸每张厚度为,已知地球到月球的距离约为380000千米。 对折的层数y与对折次数x的函数关系式是什么?设纸的原面积为1,对折后纸的面积z与对折次数x又有什么关系?(y=2x,z=()x) 2.提出问题:师问:能发现y=2x,z=()x的共同点吗? 学生思考片刻,教师提示:从形式上,有什么共同点?并用红粉笔标出指数x。 生答:指数x是自变量,底数是大于0且不等于1的常数。(引入课题) (三)教学反思 凯洛夫的“五环节”教学理论:“复习旧课—导入新课—讲授新课—巩固—作业” 目前还深深地影响着我们的教学。但如果总是这样一成不变,就显得呆板与程式化。我们现在上课总喜欢说:“今天我们学习……”。教师不说,学生不问,教师怎么讲,学生就怎么学。我们知道,数学来源于生活,又应用于实践。在原始设计中,先复习与新授知识相关的内容,然后再从实际引入新课,与教材编排相一致,这样就数学讲数学,显得枯燥无味,很难调动学生的学习兴趣。为此,从学生感兴趣的一个生活实例出发,引起学生注意与争议,教师再创设实际问题情境,就激发了学生的学习兴趣,牢牢地吸引了学生的注意力,增强了学生的求知欲望,强化了学生内在的学习需求,巧妙地导入了新课。 案例二:多媒体使用的改进 (一)原始设计 1.电脑作图:教师用多媒体演示y=2x、y=()x的作图过程。 2.观察猜想:教师引导学生观察y=2x、y=()x的图像,猜想y=3x的图像形状。 3.电脑验证:教师用几何画板做出y=3x的图像,验证猜想。 4.归纳猜想:由特殊到一般,给出指数函数的图像分为01两类,并用多媒体演示它们的图像特征和性质。 (二)改进设计 1.学生作图:在教师的指导下学生分组后用几何画板作y=2x、y=()x的图像。然后,让学生在电脑上作y=3x,y=5x y=10x,y=等函数的图像,并对图像形状的变化加以观察与讨论。 2.猜想形状:让学生猜想函数y=8x,y=的图像形状,师生讨论,并列出有关观察结论。 3.分组探究1:一般地指数函数的图像大致有几类(几种走势)? 4.分组探究2:分别满足什么条件的指数函数图像大致是图1、图2? 5.电脑验证:用几何画板作y=ax(a>0且a≠1)图像,任意改变a的值,展示底变化对图像的影响。 (三)教学反思 原始设计,多媒体演示放在猜想之后,仅仅起了一个验证的作用,体现不了计算机辅助教学的目的,有点画蛇添足,成了一种花架子。 改进之后,按照“动手操作—创设情境—观察猜想—验证证明”的思路设计,首先电脑作图,为学生观察、交流创设情境;然后,引导学生深入细致地观察图像,学生在相互争论、研讨的过程中进行民主交流,倾听他人意见,分享研究成果,猜想出图像分两种情形;最后,再用多媒体验证猜想。这样设计符合学生的认知规律和思维习惯,激发了学生的求知欲,增强了学习的自信心,张扬了学生的个性,顺利地解决了这一教学难点。 我们在使用计算机辅助教学时,千万不要忘记“辅助”二字,辅助在不用多媒体教学时的难点处,辅助在点子上,而不能为了用多媒体而用多媒体案例三:指数函数的性质发现过程的改进 (一)原始设计 1.师生作图:教师作y=2x的图像,以作示范。然后学生模仿作y=()x的图像,以巩固作图方法。 2.电脑演示:教师用多媒体演示y=2x、y=()x的作图过程。 3.观察特征:教师引导学生观察上述两个图像的特征,并推广到一般情形。 4.归纳性质:根据图像特征,写出它们的性质。 (二)改进设计 在前面学生分组用多媒体做出y=2x,y=()x,y=3x,y=5x,y=10x,y=等函数图像的基础上,教师引导学生观察、讨论、归纳得出性质。 1.自主观察:对一般的指数函数,图像有哪些特征? 2.分组讨论:学生分组讨论后,展示讨论的结果。除得到图像的一般特征,更值得一提的是,有的学生还说出了函数y=2x与y=()x的图像关于y轴对称等特征。 3.归纳性质:根据图像特征,写出它们的性质。 4.作示意图:根据指数函数的性质,教师让学生作出y=8x,y=等函数图像的示意图。 师:观察与猜想是一种感性认识,并不表示结论一定正确,还需要进行理性证明…… (三)教学反思 新课程标准指出:要改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现象,倡导主动学习、乐于探究,勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力及交流合作的能力。因此,教师要把学习过程中的发现、探究、研究等认知活动突显出来,使学习过程更多地成为学生发现问题、研究问题及解决问题的过程。 上述两种设计都注重让学生从事有意义的数学活动,都涉及了学生的探索活动和经常使用的研究方法,如从特殊到一般,再由一般到特殊,类比、联想、猜想等。 原始设计在实际教学中,活动缺乏内在联系,加上教师的束缚,活动单一,学生得出图像分两类显得较为生硬,接着研究的一般情形又似乎来得“突然”,从特例到一般情形并未起到搭桥引渡的作用,形成了一个认知难点。这样的设计没有真正发挥学生的主体作用,实际上还是教师主导着课堂,牵着学生走,还是在教知识、教教材,是一种主导性教学模式。 改进后,改变了教学方法,教师放弃了全程主导,把学习的主动权交给了学生,由他们自己去观察、去发现,在学生交流、研讨、互动的过程中,学生观察深入,思维活跃,富有创造性。教师则以学生伙伴的角色参与学生的认知学习,在与学生的互动交流中指导学生,并积极地关注、倾听学生的交流。这样设计符合学生的认知规律和思维习惯,为学生营造了安全的心理环境,学生非常顺利地学习了指数函数的性质,而且学生觉得这些思想方法是非常自然的,可以学到手且以后能用得上,为今后的学习作了必要的铺垫,这是一种典型的指导性教学模式。 学生是学习的主人,自主学习是他们的天然权利,任何硬性灌输和强制训练都是侵犯学生学习主权的行为。
摘要 :穆勒的算术哲学包含两个方面的内容 :一方面是对先天论几何观和唯名论算术观的批判 ;另一方面是对数的性质和数的形成方式的阐明。尽管这种算术哲学通常被认为具有一种“极端的”或“狭隘的”经验主义特征而受到弗雷格和胡塞尔等人的严厉批判 ,但这些批判本身也都面临着各自的困难 ,而这使得穆勒的算术哲学至今都不能被彻底抛弃。
伽玛函数(Gamma函数),也叫欧拉第二积分,是阶乘函数在实数与复数上扩展的一类函数。该函数在分析学、概率论、偏微分方程和组合数学中有重要的应用。与之有密切联系的函数是贝塔函数,也叫第一类欧拉积分。!!!可以用来快速计算同伽马函数形式相类似的积分。函数形式可以百度百科看,套进去就好。
你最喜欢的函数是什么?如果你的答案不是伽马函数,那么我将在你读完这篇文章后再问你一次。你的答案可能会变。介绍在18世纪20年代后期,莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler)正在思考如何将阶乘扩展到非整数范围。这是一个被科学界广泛应用的理论的开端。莱昂哈德·欧拉无疑是历史上最伟大的数学家之一。为了让你们对欧拉有个大致的了解,这里有几个例子可以证明他的才华。首先,欧拉有出色的记忆力。他能从头到尾背诵维吉尔的《埃涅阿斯纪》,《埃涅阿斯纪》共有9896行。欧拉也非常多产。在他的一生中,他发表了大约3万页的论文,约占18世纪发表的科学论文的三分之一!其中许多页是在他失明时写的,因此,欧拉被称为数学中的贝多芬。贝多芬听不到他的音乐。同样,欧拉也看不到他的计算。实际上,欧拉对自己视力的丧失相当乐观。他曾说过这样的话:这样我就不会分心了。事实上,当他失明后,他更加多产了。欧拉是一位伟大的数学家,他思考了如何扩展阶乘函数。我会向你们展示他的研究成果以及这些成果的惊人特性。在本文的后面,我将揭示我们如何赋予1/2!意义并给出它的值。阶乘在继续之前,我们先回想一下阶乘是什么。它只是前n个自然数的乘积。例如:阶乘在数学中很重要的一个原因是它代表了我们排列事物的方式的数量。假设你的书架上有12本书。你可以用多少种方式来排列它们?这个问题的答案是12!大约是亿种方式。从这个例子中可以看到,阶乘函数增长得非常快。事实上,它以超指数增长。也就是说,它的增长速度快于指数增长。γ函数真正使欧拉伟大的是他解决问题的方式。我们很快就会看到,那通常是非常有创造性的思路和非常聪明的“外星”想法。1738年,欧拉把阶乘推广成一个由某个积分定义的函数形式,即:其中,log是自然对数(有时记为ln)。通过替换s = exp(-t),其中exp是以e为底的指数函数,我们得到:因此我们得出了一个惊人的事实:为了证明这个积分实际上是阶乘,我们把右边的积分称为Π(n),我们做一些偏积分:这是一个很好的函数方程,它使我们能够用归纳法来证明这个公式。我们要证明Π(n) = n!对所有自然数n都成立。首先,请注意:即Π(1) = 1 = 1!。接下来,假设Π(n - 1) = (n - 1)!。然后有:这里我们用了上面的函数方程。用归纳法,证明就完成了。注意,在以上Π(n)的定义中,n不一定是一个自然数。这个表达式对于所有具有非负实部的复数都有意义。处理这些广义阶乘的现代方法是通过伽马函数。 伽马函数非常类似于Π函数,它的定义如下:注意Γ(n) = Π(n - 1) = (n - 1) !对所有自然数n都成立。因此, 伽马函数也满足类似的函数方程,即:所以,伽马函数是广义的阶乘函数Γ(n+1) = n!,对所有非负整数n都成立。但这是一个唯一的泛化吗?答案是否定的。但是,如果我们给它一个约束条件,结果就是它了。这个约束与对数凸性的概念有关,但我不会在这里详细描述它,因为这与我要讲的内容有点离题。具体要求是函数 log Γ是凸的。二次可微函数f是对数凸的当且仅当:维尔斯特拉斯积已经发现了无数种函数的定义和形式。一个特别好的例子是无穷大的乘积。在此之前,让我们试着从我们的定义中得出一些有趣的结果。我们要做的第一件事可能一开始看起来很奇怪,但有时在数学中,你应该尝试并遵循逻辑结果,同时运用你的直觉。我们将把指数函数写成极限形式并把它代入伽马函数的定义中。首先,回想一下:这可以用很多方法来证明。回想一下几何级数有一个封闭形式:如果|x| < 1则成立。将x代入-x,得到:现在我们可以对两边做进一步的处理:假设n > x,那么我们可以代入z = x/n。现在,如果我们取n→∞时的极限,很明显:有了这个结果,现在就可以直接计算出想要的结果了。通过替换,这个等价于这个表述:现在让我们在Γ(z)的定义中使用这个结果:我们把这个积分称为极限内的I(n, z),多次使用偏积分可以得到:继续下去,当我们最终消去1 - t/n项的指数时,我们可以积分得到:为了得到Γ(z),我们取其极限:这是一个非常著名的结果,但我们不想止步于此。让我们对这个极限进行一些简单的处理。这里我们在e的指数上加减∑z/i。注意,log是自然对数。我们现在可以把指数分开,利用这样的事实,即指数中的和就是乘积:欧拉常数是由:在上面的表达式中,如果我们现在取函数的极限,我们得到一个美丽的结果,称为函数的维尔斯特拉斯积。这是一颗数学明珠。在某种程度上,这是对Γ更好的表示,但是我们稍后将对此进行讨论。的欧拉反射公式数学中最美妙的等式之一来自莱昂哈德·欧拉。这次我不是在讨论他著名的欧拉恒等式,而是一个被称为反射公式的公式。欧拉发现了以下惊人的结果,将伽马函数与三角函数联系起来。这个事实的证明如下。回想一下,欧拉也发现了正弦函数的无穷。积如果你想知道欧拉是如何推导出这个乘积的,你可以关注“老胡说科学”,我将在后续文章中讨论它。回想一下维尔斯特拉斯积,对于 Γ可以写成:现在,通过比较Γ(z)和Γ(-z)的乘积,可以很简单地计算以下内容。现在我们可以用函数方程来表示函数进一步:很明显,z不可能是整数,因为上面的分母是0。伽马函数的应用伽马函数在数学中随处可见。从统计学,数论,数学中的复分析,到物理学中的弦理论。它似乎是一种数学粘合剂,将不同的领域联系在一起,这是有原因的,我们稍后会看到。它对数论很重要的一个原因是它与黎曼ζ函数有特殊的关系。让我们再看一遍定义,但这次使用了替换。设n为自然数。然后通过替换t = nx,我们得到:因为这对所有自然数n都成立,我们可以把两边相加得到:因此,我们得到了ζ函数和γ函数之间的美妙关系:然而,这只对Re(s) > 1有效。这是第一个关系。下面是一个更深入、更有趣的结果,我认为它是世界上最美丽的函数方程之一,我将在不证明的情况下陈述:伯恩哈德·黎曼在1859年发现了它,它通过γ函数给出了很多关于ζ函数的知识。例如,在负偶数处,我们可以清楚地看到ζ的平凡零点。这是因为,通过解析地将Γ(s)延续到整个复平面,我们可以看到它在非正整数处有极点。在理论物理学中,欧拉也发现了β函数,意大利理论物理学家维内奇诺在1968年用它来描述强相互作用的介子。欧拉β函数可以由下式定义:原因是它描述了弦理论中第一个已知的散射振幅,在某种意义上,这是这个问题的唯一解。它还与Γ负整数处的极点有关。的另一个惊人的美丽结果与伽马函数的增长有关。叫做斯特灵公式:这就是说,上面两边的增长速度是相同的,也就是说,当z趋于无穷时,它们的比值的极限趋于1。欧拉神奇积分公式在推导Γ(s) ζ(s)的积分公式时,我们对两边求和,得到了一些级数。欧拉并没有这么做,而是做了一些了不起的事情。他做了一个更一般的代换,最后得出了一个神奇的公式,里面包含了各种有趣的东西。让我们看看他是怎么做的,这些公式是什么:在欧拉时代,人们对复数分析了解不多,但他有一个奇妙的直觉,因为他知道当w是正数时,这个关系成立,他考虑了当w是一个带有Re(w) > 0的复数时会发生什么。设w∈ℂ,Re(w) > 0。然后通过对上面方程的两边共轭w,我们得到:现在一个绝妙的想法来了!根据欧拉公式,设w = a + bi,让w为θ,设|w| = r,那么 w = r ⋅ exp(θi)。然后我们可以将上面的表达式用一个有趣的方式写出来:这个超级公式包含了很多美妙的关系,我们很快就会意识到。最后一步是把它写成相应的实部和虚部(使用举世闻名的欧拉恒等式),并考虑这两个公式都隐藏在符号中。这些公式美得难以形容!注意它们是伽马函数的一般化,因为如果我们让w=1,那么我们就可以从余弦积分方程中得到伽马函数的定义。狄利克雷积分的推广这是一个有趣的问题。找到的值:这是一个非常著名的问题,有很多方法可以解决它如拉普拉斯变换,二重积分,甚至是费曼技巧。我们将试着从上面优美的欧拉公式中推导出来。实际上,我们将把这个问题推广到一个更一般的结果,这个积分是一个特例。为了做到这一点,我们首先用欧拉反射公式来重写sin方程的左边。我们可以用洛必达法则来证明:我们对欧拉正弦积分公式的左边做一点变换:通过以上计算,得到:因为-π < θ < π因此,通过对右边取极限,我们得到:这是一个很妙的公式。注意,如果取a趋于0时的极限,那么在所有实数b≠0时,左边趋于π/2。也就是说,以下等式成立:在特殊情况下,w=i将解出狄利克雷积分,因为a=0,b=1。所以,狄利克雷积分I = π/2。伽马函数的解析延拓还有一件很重要的事我们还没讨论。回想一下伽马函数的定义:我们可以证明这个积分只对 Re(z) > 0收敛。然而,在复分析中,全纯和亚纯函数有一个很好的性质,即给定一个域为D的函数f,如果存在另一个亚纯函数g,它的定义域包含D作为子集,如果f = g在D的开子集上(如果你不知道这是什么,你可以想象一个复平面上的小圆盘),那么f = g在所有D上成立。也就是说,函数f只能用一种方法推广到更大的定义域。它只是有不同的表示。所以即使上面的定义是正确的,当z的实部是一个正的实数时,我们需要记住,这只是函数的一种表示。可以说,我们只是从一个角度来看这个函数。如果我们看看威尔斯特拉斯积:我们可以证明它对所有复数z都收敛除了非正整数。所以这个表示在某种意义上更好。这也表明,伽马函数没有任何零点,它在负整数和0处有极点。还有另一种方法可以进一步解析伽马函数。回想一下:这揭示了:用同样的方法:这表明我们可以做一个解析延拓来显示Γ的亚纯表示(在非正整数处也看到了极点)。1/2 !是什么?因为Γ(n+1) = n!对所有非负整数n都 成立,我们可以通过计算Γ(1/2 + 1) = Γ(3/2)赋予1/2!意义。但我们该怎么做呢?首先注意,通过函数方程Γ(z+1) = z Γ(z),我们可以简化问题。因此,找到Γ(1/2)就足够了。在特殊情况z = 1/2下,我们再次使用欧拉反射公式:因此,我们现在可以解释:我再问你一次。你最喜欢的函数是什么?想了解更多精彩内容,快来关注老胡说科学
Γ(x)=∫e^(-t)t^(x-1)dt
伽玛函数(Gamma Function)作为阶乘的延拓,是定义在复数范围内的亚纯函数,通常写成Γ(x)。与之有密切联系的函数是贝塔函数,也叫第一类欧拉积分,可以用来快速计算同伽马函数形式相类似的积分。我们使用了伽马函数,定义出了很多概率的分布,如Beta分布,卡方分布,狄利克雷分布和学生t分布等等。对于研究人员来说,伽马函数是是他们用的最普遍使用的功能。对于数据科学家而言,是生成统计模型和研究排队模型最好的方法。因此,伽马函数学好了还是挺关键的。
Γ(x)伽马函数公式的过程是当z为自然数的时候,Γ(z+1) = z,而且我们从这个公式可以看出它是一直在递增的,因此,我们可以让它和阶乘建立起联系,自然对数e表示的非常好,我们用洛必达法则,就可以说明它是收敛的,因为e^-x的值是要比x^z的值下降得很快。伽马函数已经有300多年的历史了,而且是在欧拉64岁失明后创作的,是值得我们信任的人。
希望我的回答能帮到你。