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文檔簡介

1、從哲學視域討論高數(shù)中的幾個概念在高等數(shù)學的教學過程中,有意利用哲學思想會讓教學更靈敏和富有新意,以下是小編所刊載的一篇從哲學視域討論高數(shù)概念的論文范文,歡迎閱讀參考。一、函數(shù)、極限、連續(xù)(一)函數(shù)現(xiàn)實生活中,每個人都有著錯綜復雜的關系。比方:朋友關系、師生關系、醫(yī)患關系、父子關系等。對于兩個有聯(lián)絡的事物在量上存在著的某種關系,數(shù)學中我們把它定義為函數(shù),即y=f(x)。(二)極限事物是開展變化的,但我們總希望在變化中發(fā)現(xiàn)它的穩(wěn)定性,這在數(shù)學中就是極限。極限是微積分的工具,在其中占據(jù)很大的地位。不僅如此,極限在物理、工程等學科中有著廣泛的應用,它提醒了變量與常量、無限與有限的對立統(tǒng)一關系。極限是個

2、美妙的東西,借助極限思想,人們可以從有限認識無限,從不變認識變化,從直線形狀認識曲線形狀,從量變認識質(zhì)變,從近似認識準確。我們每個人都在為了過上理想的生活努力奮斗。隨著努力程度的增加,我們離美妙事物也會越來越近。盡管如此,但有時還是觸摸不到。這種想要而得不到的心情又加深了我們對美妙事物的向往。極限思想恰好表達了我們追求美妙事物的過程。例如對于一個數(shù)列1,12,13,,1n,這里可以把n增加的過程視作我們努力的過程,把極限值0視作我們的目的,顯然隨著n的逐漸增大,離目的0越來越近。極限是事物變化過程中呈現(xiàn)出的穩(wěn)定性趨勢。它與個別點的取值有關系,但個別點的取值又決定不了最終的趨勢。比方我們經(jīng)常聽到

3、的一句話冬天來了,春天還會遠嗎?冬去春來是大自然的內(nèi)在規(guī)律,可能這個冬天有點暖,那個春天有點冷,但是,無論怎樣都改不了四季輪回的整體趨勢。哲學中常說事物的開展是曲折上升的。這在極限中就可以表達出來。比方我們來看數(shù)列1-12,1+13,1-14,1+15,,1+(-1)n1n+1,隨著n的逐漸增大(這里我們可以將其看作某人逐漸努力的過程),這個數(shù)列的通項越來越接近極限值1(這里我們可以把極限1看作這個人奮斗的目的)。通過這個人的努力最終到達目的了,這解釋了事物的開展是伴隨著曲折和坎坷而不斷上升的。可見在追逐美妙事物的路途中雖充滿了曲折和挑戰(zhàn),但只要認準了自己的正確目的,堅持到底,一定會到達成功的

4、此岸。(三)連續(xù)哲學中事物的變化是從量變到質(zhì)變。這在高等數(shù)學中也有明確的概念來對應。事物數(shù)量積累是連續(xù)的,量積累到一定程度變化到質(zhì),又是不連續(xù)的,也就是高等數(shù)學中談到的連續(xù)點。經(jīng)過質(zhì)變之后,又進入了下一輪的量變過程,連續(xù)與連續(xù)如此反復促進事物的開展變化。當然對連續(xù)點稍做調(diào)整又可以實現(xiàn)連續(xù),這也說明在一定條件下兩者可以互相轉(zhuǎn)化。二、導數(shù)與微分(一)導數(shù)事物是變化的,這就決定了它們的關系也是變化的。當一種現(xiàn)象發(fā)生量的變化時,與之相關的另一現(xiàn)象也隨之變化。數(shù)學中用增量表示變化。這里我們把吟x=x2-x1稱為自變量的變化;吟y=y2-y1稱為因變量的變化。于是就有了研究變化與變化關系的概念即導數(shù):導數(shù)

5、是討論變化與變化的關系,這種變化關系有強有弱。根據(jù)變化的強弱可得到如下對應關系:(1)多變對多變;(2)多變對少變;(3)多變對不變;(4)少變對少變;(5)少變對多變;(6)少變對不變;(7)不變對萬變。舉例來說,對于(1)與(4),就一些奢侈品而言,如香水,它的價格變動時,人們的需求也會隨之變化。假設當其價格降為0時,需求最大。這就是彈性需求。對于(2)和(3),就如生活中的必需品,如饅頭,即使價格降為0,人們對其需求也變化不大。人們對它的需求不因價格的變化而變化,我們稱之為剛性需求。對于(5),就如在某人體溫發(fā)生微小變化時,如上升了0.3度,對于這個人來說就會感覺到渾身不適。還有一個大家

6、非常熟悉的蝴蝶效應-一只蝴蝶在巴西煽動翅膀會在得克薩斯引起龍卷風,說的也是小變化引起大變化的例子。對于(7),在高等數(shù)學中,常量與變量既有嚴格的區(qū)分,又互相依存、互相浸透,在一定條件下互相轉(zhuǎn)化。再如,在多元函數(shù)微積分中,為了研究某一個變量的性態(tài),往往把其余變量看作常量。導數(shù)本質(zhì)上表達了變化與變化的關系。然而要研究事物間的變化關系,必須弄清兩件事:一是在什么范圍內(nèi)發(fā)生變化,也就是數(shù)學中所說的論域,只不過數(shù)學當中研究的是一種抽象的變化,脫離了詳細的背景,假設我們把這種變化關系用到經(jīng)濟中就是邊際與彈性問題。邊際討論的是絕對變化量的關系,彈性討論的是相對變化量的關系。而經(jīng)濟學更關心的是邊際效益。在經(jīng)濟

7、學中有一個通用規(guī)律:邊際效益遞減。這一規(guī)律有著很廣泛的應用。比方人與人的交往中,一開始大家都對彼此有很大的興趣,但隨著時間推移,我們會漸漸不在乎對方的一舉一動,這正是平常所說的夫妻間的七年之癢.假設大家明白了這點,就會在自己今后的生活中學會創(chuàng)新。工作也一樣,比方輔導員(父母)假設不厭其煩地重復一個形式、一句話,那么其發(fā)揮的成效就會漸漸減少。(二)微分世界的一切事物是互相聯(lián)絡的。導數(shù)是用極限來定義的,是關于函數(shù)變化率的問題;而微分是用函數(shù)變化率的線性主部來定義的,用于近似計算。兩問題出發(fā)點雖然不同,但都提醒了同一問題的本質(zhì)特征。三、積分事物之間的關系是對稱也是互相的。比方在父子關系中我們可通過父

8、親找到他的兒子;也可通過兒子找到父親。導數(shù)既然是討論變化與變化的關系,那么按照關系的對稱性,就理所當然地有導數(shù)的逆運算-積分。積分學包含定積分和不定積分。單從概念上看,它們千差萬別。不定積分是導數(shù)的逆運算,定積分是由研究面積、體積等問題開展起來的。后來,牛頓萊布尼茨發(fā)現(xiàn)了它們的聯(lián)絡,也即著名的牛頓萊布尼茨公式:在此公式中,左邊是定積分,右邊是原函數(shù)在兩個端點的差。不定積分與定積分共處于牛頓萊布尼茨公式之中,互相依存,在一定條件下互相轉(zhuǎn)化。一個小小公式中包含如此豐富的哲學道理,可見數(shù)學符號的美妙。事實上,很多時候我們借助了微積分的思想。例如,國家的法律體系、醫(yī)療制度、教育公平、方案生育等都是詳細

9、而復雜的工程。國家來施行這些政策都是先對工程進展分解,即定積分的分割思想;每個階段通常是先找到一個大框架,即定積分的近似思想;每個階段都有近似解決方案,合起來就得到了整個工程的處理思路,即定積分的求和思想;最后是針對近似處理出現(xiàn)的小問題逐漸去接近大家期望的完美結(jié)果,即定積分的極限思想??傊?,哲學的思想在高等數(shù)學中有著廣泛的表達。數(shù)學不僅是一門學科,還是一種思想方法。在課堂教學中融入哲學思維可以讓學生體會到數(shù)學的辯證思維,在掌握高等數(shù)學的同時巧妙地與其他學科聯(lián)絡起來,實現(xiàn)全面開展。參考文獻:1盧偉,程世娟.淺析高等數(shù)學學習中的辯證法思想J.課程教育研究,2021(11):149.2孟靖華.在高數(shù)中利用數(shù)學哲理性知識進展思維教學及人文教學J.西昌學院學報,2021(2):143-145.3姚秋妹,宋冬梅.高等數(shù)學中蘊含的哲學思想探究J.產(chǎn)

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