微积分思想的简单应用

<正>微积分是人类智慧最伟大的成就之一,微积分将教会你如何把握世界.正如恩格斯所说:"在一切理论成就中,未必再有什么像17世纪下半叶微积分的发现那样被看作人类精神的最高胜利了."微积分思想的应用已经成为新课改后中学数学的一个重点,它是进一步学习高等数学的基础,它为我们提供了新的解题工具.     

从考研试题谈极限“局部保号性”的应用

"局部保号性"是极限的重要性质之一.本文给出了一些与"局部保号性"有关的全国硕士研究生入学统一考试试题的解答,列举了"局部保号性"在微积分中的广泛应用.     

构建“分形微积分”

分形函数没有Newton意义下的导数,但它仍然反映物体的运动,因此,必定有运动速度(变化率).如何给出由分形函数描述的运动的速度,构建"分形微积分",给出刻画分形函数变化率的数学工具的任务提到了日程上.这是一个具有挑战性的有意义的课题.本文在研究、比较Newton经典微积分特征性质的基础上,根据数十年在局部域分析领域的研究成果,提出建立新微积分的准则(principle),并遵循准则,以局部域Kp为底空间,构建定义在局部域上的复值函数的"分形微积分".最后给出局部域上分形微积分的应用.     

基于Coq的第三代微积分机器证明系统

本文基于证明辅助工具Coq,完整实现林群院士和张景中院士等倡导的第三代微积分|没有极限的微积分|理论构架的形式化验证,包括对张景中等发表的题为\微积分基础的新视角"论文中全部定义和定理的Coq描述.进而,对定理无例外地给出Coq的机器证明代码,所有形式化过程已被Coq验证,并在计算机上运行通过,体现了基于Coq的数学定理机器证明具有可读性和交互性的特点,其证明过程规范、严谨、可靠.本文是实践研究人员利用计算机学习、理解、构建乃至教育现代数学理论的一个尝试.     

解读“微积分算术”

2011年在科学网博客上出现的微积分算术,把抽象而高深的微积分看作函数的算术,只用几步高中代数,就能避开极限而又不失严格讲解微积分.首先,用等式讲解多项式的微积分;然后用不等式讲解显式初等函数的微积分.但是,某些读者可能会存在疑问:真的能让微积分的门槛降低,而又不失严格?它到底具备什么样的特点?对学生群体的定位如何?需要进一步的解读,这就是本文的目的.     

关于几何不等式的又一证明

设则有式中的等号当且仅当x_1=x_2=…=x_n时成立。此即几何不等式,[1]中对它运用数学归纳法和凸函数理论给出证明;[2]中对它用初等微积分,给出一个新的证明。下面试用拉格朗日(法人,Lagrange,1736—1813)数乘法,给出     

微积分中Fejér核的性质及应用

介绍微积分中Fejér核的概念,给出其性质,实例展示其在习题解答和定理证明中的具体应用,并分别给出Fejér定理与Weierstrass第二逼近定理的一种新证明.     

A-调和方程弱解的新的加权积分不等式

研究形如div A(x,u(x))=0的A-调和方程,证明其弱解满足局部Arλ3(λ1,λ2,Ω)-权Caccioppoli型不等式,这可看作A-调和方程相应结果的推广.最后给出上述结果在拟正则映射中的应用.     

几何不等式的一个新证明

本文用初等微积分方法,对几何不等式给出一个新的证明。     

洛必达法则教学中存在的误区及对策

在教学时数偏少的微积分课程中,很多定理的教学常常采用述而不证的形式进行,这对学生正确理解和应用洛必达法则是及其不利的.本文讨论洛必达法则教学中在教学方式、证明方法和实施过程上的主要问题,并给出解决相应问题的教学建议.     

一道微积分题的几种证法

利用一般化方法就一道微积分题给出几种证明,并将结论推广到一般拓扑空间.其过程展示了所得拓扑定理的形成思路,可作为开拓思维的范例.     

二元函数微分中值定理的推广

本文将一元函数微积分理论中起十分重要作用的四个微分中值定理推广到了二元函数的情形,给出了二元函数费尔玛定理、罗尔定理和柯西中值定理的形式,并进行了严格地证明。为了保持研究的完整性,对于已有结论的二元函数拉格朗日中值定理,给出了一种较简便的证明方法。这些中值定理的推广,为研究多元函数的微积分及实际应用问题,提供了有效的方法和工具。     

共轭A-调和张量新的双权积分不等式

共轭A-调和张量的一些局部Aλr3(λ1,λ2,Ω)-加权积分不等式得到了证明,它们可看作是共轭调和函数和p-调和函数相应结果的推广.这些结果可用来研究共轭调和函数的可积性并估计它们的积分.同时也给出上述结果在拟正则映射中的应用.     

线性边界下两步保费率风险模型的Gerber-Shiu罚金函数

在经典复合泊松模型的基础上,研究线性红利边界下两步保费率风险模型的Gerber-Shiu贴现罚金函数.根本目的是推导出它的微积分方程和偏微积分方程.同时给出了线性红利边界下Lundberg基本方程;利用Laplace变换求出了最终破产概率.     

代数流形奇点的切空间

利用一种新工具极限方程,从初等微积分的角度研究了代数流形奇点的切空间,给出了一般代数流形奇点的切空间决定于定义代数流形方程组的局部.     

微积分MOOC数据的统计分析研究

MOOC(Massive Open Online Course)即"大规模在线开放课程"已成为国内外互联网在线学习的热点.北京理工大学微积分MOOC课程自2014年在中国大学MOOC网站上线,经过2年的开课,积累了丰富的课程数据.基于微积分MOOC数据,通过统计分析的方法,研究了微积分MOOC参与者的成绩分布,最终成绩与主观作业和客观测验成绩之间的关系,并给出了课程参与者数量变化模型.还结合两个样本班级学生的期中、期末卷面成绩,对比分析了参与微积分MOOC和未参与微积分MOOC学习的学生成绩,结果表明,参加微积分MOOC学习的同学期末较期中取得的进步程度要好于未参加微积分MOOC学习的同学,且这种促进效果对课堂学习微积分有困难的同学尤其明显.     

分形空间上广义凸函数的新Simpson型不等式及应用

根据局部分数阶微积分理论以及分形实线的α(0 α≤1)型集合R~α上广义凸函数的定义,获得了几个涉及局部分数阶积分的Simpson型不等式.最后,给出了所得不等式在特殊均值和数值积分中的几个应用.     

分数阶复杂网络系统的滑模终端控制混沌同步

研究了两类复杂网络混沌系统的终端滑模控制问题,基于分数阶微积分,设计了分数阶非奇异终端滑模面和控制器,给出了严格的数学推理和证明过程,研究表明:适当的控制律下两类复杂网络混沌系统是终端滑模同步的.最后的仿真算例说明方法有效.     

分式Brown运动的局部时:白噪声分析法

本文利用白噪声分析的方法,讨论了分式布朗运动的局部时,即将其看作一个Hida分布.进一步,给出分式布朗运动的局部时的混沌分解以及局部时平方可积性.     

一种求解混合约束优化问题的半可行序列线性方程组滤子算法的局部收敛性

作者在[10]中提出了一种半可行序列线性规划滤子方法.它将QP-free方法推广至混合约束优化问题上,并且保持对不等式约束的可行性,对等式约束部分用滤子方法处理,从而避免了罚参数的选取.该算法只需求解四个具有相同系数矩阵的线性方程组以得到搜索方向.在一定程度上克服了序列二次规划方法的缺点.[10]中仅给出了全局收敛性.本文主要给出了该算法的局部超线性收敛性证明以及数值结果.