数学与问题

时间:2023-01-06 04:51:15 阅读: 最新文章 文档下载
说明:文章内容仅供预览,部分内容可能不全。下载后的文档,内容与下面显示的完全一致。下载之前请确认下面内容是否您想要的,是否完整无缺。
问题与数学解决办法

自从懂事以来,数学就已进入了我们的生活,数学无处不在影响着我们的生活,指引着智慧的方向,陪伴我们度过学习与成长的各个阶段。

数学是一门给人智慧、让人聪明的学科,数学的世界中,我们可以探索以前所不知道的神秘,在这个过程中我们变得睿智、变得聪明。

由于以前选择了文科,所以到大学才接触到危机分的知识,也开始了对微积分的探索,在可以说是略知一、二了,在此期间间间的了解到微积分的美好,以及新引力的强大。但学习微积分的过程是困难与艰辛的,与此同时,我也了解到——数学是一种寻求众所周知的公理法思想的方法,这种方法包括明确的表述出将要讨论的概念的含义,以及准确的表述出作为推理基础的公设。具有极其严密的逻辑思维能力的人从这些定义和公设出发,推导出结论。同时数学是一门需要创造性的科学,而数学的这些创造性的动力往往来自于生活。反过来,数学的这些创造性地成果往往又作用于生活的各个方面。例如,商业和金融事务、航海和历法的计算、桥梁、水坝、教堂和供电的建造、作战武器和工事的设计,以及许多人类的需要。与此同时,数学又能对这些问题给出最完满的解决。在我们高速发展的社会中,数学被当作普遍工具的事实更是毋庸置疑的。

在我们的日常生活中,微积分确确实实的存在着,只是我们缺少善于发现的精神而已。如说,我们在养花,而花瓶中水过多了,我们这时就要倒出部分水,这是上活中的公式就产生了,这个问题是:我们要将瓶子倾斜多少度时才能降水倒出一半来?这是微积分就派上用场了。

假设花瓶的纵截面是抛物线 Y=ax^2(a>0)

首先,先算出瓶子直立水满时的体积用一个积分就可以了,结果等于V=πh^2/(2a);

第二步,假设倾斜角为α,正好倒掉了一半的水,重新建立坐标系,令此时瓶的对称轴为y轴,垂直于瓶的对称轴的射线为x轴,然后将坐标系还原为常规正立的图形,此时瓶里水的横截面图像为抛物线和水面所在直线的公共部分,注意此时水面所在直线与x轴的倾角是刚好为题目所提到的倾斜角α(如原图所示,倾斜后的水平面此时与x轴平行,因此水面与瓶的对称轴的夹角为90-α,也即在新建坐标系下,水面所在直线与y轴的夹角也为90-α因此它与x轴的夹角为α) 所以可以设该直线方程为 y=tanα*x+b

假设直线与抛物线的交点为A(x0,y0),B(sqrt(h/a),h))(A,B)(B点的纵坐标显然等于瓶子的高度h)先利用B点坐标求出直线的截距b,然后联立直线与抛物线方程可以求的A点坐标; 第三步,就是求此时瓶中水的体积,可以将图像分为两部分,

一部分是直线y=y0与抛物线所交部分,第二部分是直线y=y0、直线y=tanα*x+b及抛物线y=ax^2a>0)相交部分。第一部分体积为V1=π*(x^2)dy=π*y/ady(积分上下限为0y0;

第二部分体积为V2=π*((sqrt(y/a)-(y-b)/tanα)/2)^2dy(积分上下限为y0h);因此根据:

本文来源:https://www.wddqw.com/doc/9a857f46453610661fd9f415.html