《高等数学》3.8 方程的近似解
高数同济§3.8方程的近似解
如此重复 n 次, 可求得 an bn 且 1 bn an n (b a ). 2 如果以 an 或 bn 作为 的近似值,那末其误差
1 小于 n (b a ). 2
例1 用二分法求方程 x 3 1.1 x 2 0.9 x 1.4 0
的实根的近似值 使误差不超过10 3. ,
求方程的根的迭代法是指由根的近似值出发,通过 递推公式将近似值加以精确化的反复演算过程.
作业: P186- 2
定义 用曲线弧一端的切线来代替曲线弧,从 而求出方程实根的近似值,这种方法叫做切线 法(牛顿法).
如图,
y
在纵坐标与 f ( x ) 同号的 a x1 那个端点(此端点记作 o ( x0 , f ( x0 ))) 作切线,这切 线与 x 轴的交点的横坐标 A x1 比 x0 更接近方程的根 .
二、二分法
设 f ( x ) 在区间 [a , b] 上连续,f (a ) f (b) 0, 且方程 f ( x )=0在 (a , b) 内仅有一个实根,于是 [a , b] 即是这个根的一个隔离 区间.
作法:
如果 f (1 ) 与 f (b) 同号,那末取a1 a , b1 1 ,
8 0.668, 9 0.670,
10 0.671,
f (8 ) 0.010 0, 故 a8 0.668, b8 0.672; f (9 ) 0.002 0, 故 a9 0.670, b9 0.672; f (10 ) 0.001 0, 故 a10 0.670, b10 0.671.
0.670 0.671. 即 0.670 作为根的不足近似值 ,
0.671 作为根的过剩近似值 其误差都小于10 3. ,
3.7方程的近似解[13页]
游晓 黔制 作 2018 年8月
重游庆晓黔大制作学出版社
游晓黔制作重庆大学出版社
牛顿切线法
牛顿切线法最初由艾萨克·牛顿于1736年在 Method of Fluxions 中公开提 出.而事实上方法此时已经由Joseph Raphson于1690年在Analysis Aequationum 中提出,与牛顿切线法相关的章节《流数法》在更早的1671年已经完成了.牛顿切 线法又称为牛顿-拉弗森方法(Newton-Raphson method),它是一种在实数域和 复数域上近似求解方程的方法.方法使用函数的泰勒级数的前面几项来寻找方程 的根.
a1
1 2
(b
a) ;
作
2018
年8月
重游庆晓黔大制作学出版社
游晓黔制作重庆大学出版社
如 果 f (1 ) 与 f (b) 同 号 , 那 么 取 a1 a, b1 1 , 也 有 a1 b1 及
b1
a1
1 (b a) ;总之,当
2
1 时,可求得 a1
b1 ,且 b1
a1
1 2
(b
a) .
游晓 黔制 作 2018 年8月
重游庆晓黔大制作学出版社
xn
xn1
f (xn1) f '(xn1)
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.
例 2 用牛顿切线法求方程 x3 1.1x2 0.9x 1.4 0 的实根的近似值,使误差不 超过 10 3. 解 令 f (x) x3 1.1x2 0.9x 1.4, 因 f (0) 0, f (1) 0. 故[0,1] 是一个隔离区间,且
由于 f (0) 1.4 0, f (1) 1.6 0 ,由零点定理知 f (x) 0 在[0,1] 内有唯一的 实根.取 a 0, b 1, [0,1] 就是一个隔离区间.
方程的近似解析解
第一步:把Cauchy问题转化为等价的积分方程:
y ( x) y0 f (t , y (t )) dt
x0
第二步:构造Picard逼近序列:
yn ( x) y0 f (t , yn 1 (t )) dt , n 1,2,
x0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
x
y1 ( x) y0 f (t , y0 (t )) dt
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结束
解:(2)对于平面上任一点p=(x,y),x≠0,方向斜率为
x tan y
这与向径OP的方向垂直,因此方向场略图为
解:(3)这个微分方程的方向场没有如上所示的简单规律。
p (0,0) 处 tan 0, 0; p (1,0) 处 tan 1, ; 4 p (0,1) 处 tan 1, ; 4 2 2 3 1 p( , ), , ( , ) 处 tan 1, ; 4 2 2 2 2
机动 目录 上页 下页 返回 结束
例2.11作出下列微分方程的方向场略图
y x (1) y ; (2) y ; (3) y x 2 y 2 x y
解:(1)对于平面上任一点p=(x,y),x≠0,方向斜率为
y tan x
这与向径OP的方向一致,因此方向场略图为
机动
x
x
第2.4节 正交方向场和正交轨线
已知方向场 另一个方向场
令T1,T2表示平面区域D上的两个方向场,若对D上任一点, T1和T2 的方向斜率均正交,则称T1,T2为正交的方向场。 例如.微分方程
xdy ydx 0
, xdx ydy 0
方程近似解法
由定理条件2和微分中值定理,得
xn xn 1 ' n xn 1 m xn 1
m n x0 ,
i xi 1 , , i n, n 1,,1
证毕。
由于 0 m 1, 所以有 lim xn . n
图(略)
f x x3 2 x 2 4 x 7 0 在[3,4]内的根, 例.求方程
(准确到十五位有效数字). (下略).
20
§2.6 用牛顿法解方程组
牛顿迭代公式也可用下述方法得到
x ( x) f ( x) ( x) x f ( x )
2
若
f ( x) f ( x) f ( x) ( x) 1 2 f ( x)
f ( x) f ( x)
f ( x)
2
m 1
则迭代收敛.于是有定理 [定理] 若 f ( x) 在根 附近不为0,f x 存在,且
第二章 方程的近似解法
§2.1
问题:
引言
求f ( x ) 0 的实根。
几何意义: 求曲线y f ( x ) 与x 轴交点的横坐标。 求根步骤 : 1. 根的隔离(作图法、试值法) 2.根的精确化
§2.2
根的隔离
一.根的隔离 求 f ( x) 0的近似根时,首先要确定出若干区间,
使每个区间上有且仅有 f x 0 的一个根, 这个步骤,就叫做根的隔离。 对一般方程来说,隔离根的方法通常有以下两种: (1) 试值法。 (2) 作图法。
对于代数方程有如下定理:
设有 f x a0 x n a1 x n 1 an (a0 0) [定理] 且 A max a1 、 2 、 、 n a a
《高等数学》教学大纲
《高等数学》教学大纲课程编号:课程性质:专业基础课课程类别:必修课先修课程:学分:4总学时数:144周学时数: 4开课单位:计算机科学系一、课程简介高等数学是理工科(非数学)本科专业学生的一门必修的重要基础理论课,它是为培养我国社会主义现代化建设所需要的高质量专门人才服务的。
通过本课程的学习,使学生会获得高等数学各方面的基本概念、基本理论和基本运算技能,为学习后继课程和进一步获取数学知识奠定必要的数学基础;逐步培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力、运算能力和自学能力,培养学生综合运用所学数学知识去分析问题和解决问题的能力。
二、培养目标(一)知识培养目标通过本课程的学习,要使学生获得:1、函数与极限;2、一元函数微积分学;3、微分方程;4、向量代数与空间解析几何;5、多元函数微积分学;6、无穷级数等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能,为学习后继课程和进一步获取数学知识奠定必要的数学基础。
(二)能力培养目标引导学生在生活实践中使用数学,在其它课程中应用数学,增强运用数学方法、借助计算机来分析和解决实际问题的能力;形成积极应用数学的氛围,在教学活动中,渗透素质教育,使学生提高逻辑思维能力,注重培养严谨求实的科学态度,树立科学的世界观。
三、课程内容(请细化到每一节的内容)第一章函数与极限§1.1 映射与函数【学时】:4【了解】: 1.函数奇偶性、单调性、周期性、有界性。
2.反函数的概念。
3. 建立简单应用问题中的函数关系式的方法。
【掌握】: 1. 函数的概念,函数的表示方法。
2. 复合函数及分段函数的概念。
3. 基本初等函数的性质及其图形【重点】: 1.复合函数及分段函数的概念。
2.基本初等函数的性质及其图形。
【难点】: 分段函数的建立与性质§1.2 数列极限【学时】:2【了解】:数列的极限与其子数列的极限之间的关系【掌握】: 1.数列极限的概念,数列极限的性质。
2.子数列的概念【重点】:数列极限的概念、性质【难点】:数列极限的概念§1.3 函数极限【学时】:2【了解】:【掌握】: 1. 函数极限的概念,函数左极限与右极限的概念,以及极限存在与左、右极限之间的关系。
高等数学(微积分学)专业术语名词概念定理等英汉对照
高等数学(微积分学)专业术语名词概念定理等英汉对照目录第一部分英汉微积分词汇Part 1 English-Chinese Calculus Vocabulary第一章函数与极限Chapter 1 function and Limi t (1)第二章导数与微分Chapter 2 Derivative and Differential (2)第三章微分中值定理Chapter 3 Mean Value theorem of differentials and the Application of Derivatives (3)第四章不定积分Chapter 4 Indefinite Intergrals (3)第五章定积分Chapter 5 Definite Integral (3)第六章定积分的应用Chapter 6 Application of the Definite Integrals (4)第七章空间解析几何与向量代数Chapter 7 Space Analytic Geomertry and Vector Algebra (4) 第八章多元函数微分法及其应用Chapter 8 Differentiation of functions Several variables and Its Application (5)第九章重积分Multiple Integrals (6)第十章曲线积分与曲面积分Chapter 10 Line(Curve ) Integrals and Surface Integral s (6) 第十一章无穷级数Chapter 11 Infinite Series (6)第十二章微分方程Chapter 12 Differential Equation (7)第二部分定理定义公式的英文表达Part 2 English Expression for Theorem,Definition and Formula第一章函数与极限Chapter 1 Function and Limi t (19)1.1映射与函数(Mapping and Function ) (19)1.2数列的极限(Limit of the Sequence of Number) (20)1.3函数的极限(Limit of Function) (21)1.4无穷小与无穷大(Infinitesimal and Inifinity) (23)1.5极限运算法则(Operation Rule of Limit) (24)1.6极限存在准则两个重要的极限(Rule for theExistence of Limits Two Important Limits) (25)1.7无穷小的比较(The Comparison of infinitesimal) (26)1.8函数的连续性与间断点(Continuity of FunctionAnd Discontinuity Points) (28)1.9连续函数的运酸与初等函数的连续性(OperationOf Continuous Functions and Continuity ofElementary Functions) (28)1.10闭区间上联系汗水的性质(Properties ofContinuous Functions on a Closed Interval) (30)第二章导数与数分Chapter2 Derivative and Differential (31)2.1 导数的概念(The Concept of Derivative) (31)2.2 函数的求导法则(Rules for Finding Derivatives) (33)2.3 高阶导数(Higher-order Derivatives) (34)2.4 隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率(Derivatives ofImplicit Functions and Functions Determined by Parametric Equation andCorrelative Change Rate) (34)2.5 函数的微分(Differential of a Function) (35)第三章微分中值定理与导数的应用Chapter 3 Mean Value Theorem of Differentials and theApplication of Derivatives (36)3.1 微分中值定理(The Mean Value Theorem) (36)3.2 洛必达法则(L’Hopital’s Rule) (38)3.3 泰勒公式(Taylor’s Formula) (41)3.4 函数的单调性和曲线的凹凸性(Monotonicityof Functions and Concavity of Curves) (43)3.5 函数的极值与最大最小值(Extrema, Maximaand Minima of Functions) (46)3.6 函数图形的描绘(Graphing Functions) (49)3.7 曲率(Curvature) (50)3.8 方程的近似解(Solving Equation Numerically) (53)第四章不定积分Chapter 4Indefinite Integrals (54)4.1 不定积分的概念与性质(The Concept andProperties of Indefinite Integrals) (54)4.2 换元积分法(Substitution Rule for Indefinite Integrals) (56)4.3 分部积分法(Integration by Parts) (57)4.4 有理函数的积分(Integration of Rational Functions) (58)第五章定积分Chapter 5 Definite Integrals (61)5.1 定积分的概念和性质(Concept of Definite Integraland its Properties) (61)5.2 微积分基本定理(Fundamental Theorem of Calculus) (67)5.3 定积分的换元法和分部积分法(Integration by Substitution andDefinite Integrals by Parts) (69)5.4 反常积分(Improper Integrals) (70)第六章定积分的应用Chapter 6 Applications of the Definite Integrals (75)6.1 定积分的元素法(The Element Method of Definite Integra (75)6.2 定积分在几何学上的应用(Applications of the DefiniteIntegrals to Geometry) (76)6.3 定积分在物理学上的应用(Applications of the DefiniteIntegrals to Physics) (79)第七章空间解析几何与向量代数Chapter 7 Space Analytic Geometry and Vector Algebar (80)7.1 向量及其线性运算(Vector and Its Linear Operation) (80)7.2 数量积向量积(Dot Product and Cross Product) (86)7.3 曲面及其方程(Surface and Its Equation) (89)7.4 空间曲线及其方程(The Curve in Three-space and Its Equation (91)7.5 平面及其方程(Plane in Space and Its Equation) (93)7.6 空间直线及其方程(Lines in and Their Equations) (95)第八章多元函数微分法及其应用Chapter 8 Differentiation of Functions of SeveralVariables and Its Application (99)8.1 多元函数的基本概念(The Basic Concepts of Functionsof Several Variables) (99)8.2 偏导数(Partial Derivative) (102)8.3 全微分(Total Differential) (103)8.4 链式法则(The Chain Rule) (104)8.5 隐函数的求导公式(Derivative Formula for Implicit Functions). (104)8.6 多元函数微分学的几何应用(Geometric Applications of Differentiationof Ffunctions of Severalvariables) (106)8.7方向导数与梯度(Directional Derivatives and Gradients) (107)8.8多元函数的极值(Extreme Value of Functions of Several Variables) (108)第九章重积分Chapter 9 Multiple Integrals (111)9.1二重积分的概念与性质(The Concept of Double Integralsand Its Properities) (111)9.2二重积分的计算法(Evaluation of double Integrals) (114)9.3三重积分(Triple Integrals) (115)9.4重积分的应用(Applications of Multiple Itegrals) (120)第十章曲线积分与曲面积分Chapte 10 Line Integrals and Surface Integrals (121)10.1 对弧长的曲线积分(line Intergrals with Respect to Arc Length) (121)10.2 对坐标的曲线积分(Line Integrals with respect toCoordinate Variables) (123)10.3 格林公式及其应用(Green's Formula and Its Applications) (124)10.4 对面积的曲面积分(Surface Integrals with Respect to Aarea) (126)10.5 对坐标的曲面积分(Surface Integrals with Respect toCoordinate Variables) (128)10.6 高斯公式通量与散度(Gauss's Formula Flux and Divirgence) (130)10.7 斯托克斯公式环流量与旋度(Stokes's Formula Circulationand Rotation) (131)第十一章无穷级数Chapter 11 Infinite Series (133)11.1 常数项级数的概念与性质(The concept and Properties ofThe Constant series) (133)11.2 常数项级数的审敛法(Test for Convergence of the Constant Series) (137)11.3 幂级数(power Series). (143)11.4 函数展开成幂级数(Represent the Function as Power Series) (148)11.5 函数的幂级数展开式的应用(the Appliacation of the Power Seriesrepresentation of a Function) (148)11.6 函数项级数的一致收敛性及一致收敛级数的基本性质(The UnanimousConvergence of the Series of Functions and Its properties) (149)11.7 傅立叶级数(Fourier Series) (152)11.8 一般周期函数的傅立叶级数(Fourier Series of Periodic Functions) (153)第十二章微分方程Chapter 12 Differential Equation (155)12.1微分方程的基本概念(The Concept of DifferentialEquation) (155)12.2可分离变量的微分方程(Separable Differential Equation) (156)12.3齐次方程(Homogeneous Equation) (156)12.4 一次线性微分方程(Linear Differential Equation of theFirst Order) (157)12.5全微分方程(Total Differential Equation) (158)12.6可降阶的高阶微分方程(Higher-order DifferentialEquation Turned to Lower-order DifferentialEquation) (159)12.7高阶线性微分方程(Linear Differential Equation of HigherOrder) (159)12.8常系数齐次线性微分方程(Homogeneous LinearDifferential Equation with Constant Coefficient) (163)12.9常系数非齐次线性微分方程(Non HomogeneousDifferential Equation with Constant Coefficient) (164)12.10 欧拉方程(Euler Equation) (164)12.11 微分方程的幂级数解法(Power Series Solutionto Differential Equation) (164)第三部分常用数学符号的英文表达Part 3 English Expression of the Mathematical Symbol in Common Use第一部分英汉微积分词汇Part1 English-Chinese Calculus V ocabulary 第一章函数与极限Chapter1 Function and Limit集合set元素element子集subset空集empty set并集union交集intersection差集difference of set基本集basic set补集complement set直积direct product笛卡儿积Cartesian product开区间open interval闭区间closed interval半开区间half open interval有限区间finite interval区间的长度length of an interval无限区间infinite interval领域neighborhood领域的中心centre of a neighborhood领域的半径radius of a neighborhood左领域left neighborhood右领域right neighborhood 映射mappingX到Y的映射mapping of X ontoY 满射surjection单射injection一一映射one-to-one mapping双射bijection算子operator变化transformation函数function逆映射inverse mapping复合映射composite mapping自变量independent variable因变量dependent variable定义域domain函数值value of function函数关系function relation值域range自然定义域natural domain单值函数single valued function多值函数multiple valued function 单值分支one-valued branch函数图形graph of a function绝对值函数absolute value符号函数sigh function整数部分integral part阶梯曲线step curve当且仅当if and only if(iff)分段函数piecewise function上界upper bound下界lower bound有界boundedness无界unbounded函数的单调性monotonicity of a function 单调增加的increasing单调减少的decreasing单调函数monotone function函数的奇偶性parity(odevity) of a function对称symmetry偶函数even function奇函数odd function函数的周期性periodicity of a function周期period反函数inverse function直接函数direct function复合函数composite function中间变量intermediate variable函数的运算operation of function基本初等函数basic elementary function初等函数elementary function幂函数power function指数函数exponential function对数函数logarithmic function三角函数trigonometric function反三角函数inverse trigonometric function 常数函数constant function双曲函数hyperbolic function双曲正弦hyperbolic sine双曲余弦hyperbolic cosine双曲正切hyperbolic tangent反双曲正弦inverse hyperbolic sine反双曲余弦inverse hyperbolic cosine反双曲正切inverse hyperbolic tangent极限limit数列sequence of number收敛convergence收敛于 a converge to a发散divergent极限的唯一性uniqueness of limits收敛数列的有界性boundedness of a convergent sequence子列subsequence函数的极限limits of functions函数()f x当x趋于x0时的极限limit of functions () f x as x approaches x0左极限left limit右极限right limit单侧极限one-sided limits水平渐近线horizontal asymptote无穷小infinitesimal无穷大infinity铅直渐近线vertical asymptote夹逼准则squeeze rule单调数列monotonic sequence高阶无穷小infinitesimal of higher order低阶无穷小infinitesimal of lower order同阶无穷小infinitesimal of the same order 等阶无穷小equivalent infinitesimal函数的连续性continuity of a function增量increment函数()f x在x0连续the function ()f x is continuous at x0左连续left continuous右连续right continuous区间上的连续函数continuous function函数()f x在该区间上连续function ()f x is continuous on an interval不连续点discontinuity point第一类间断点discontinuity point of the first kind第二类间断点discontinuity point of the second kind初等函数的连续性continuity of the elementary functions定义区间defined interval最大值global maximum value (absolute maximum)最小值global minimum value (absolute minimum)零点定理the zero point theorem介值定理intermediate value theorem第二章导数与微分Chapter2 Derivative and Differential速度velocity匀速运动uniform motion平均速度average velocity瞬时速度instantaneous velocity圆的切线tangent line of a circle切线tangent line切线的斜率slope of the tangent line位置函数position function导数derivative可导derivable函数的变化率问题problem of the change rate of a function 导函数derived function左导数left-hand derivative右导数right-hand derivative单侧导数one-sided derivatives()f x在闭区间【a,b】上可导()f x is derivable on the closed interval [a,b]切线方程tangent equation角速度angular velocity成本函数cost function边际成本marginal cost链式法则chain rule隐函数implicit function显函数explicit function二阶函数second derivative三阶导数third derivative高阶导数nth derivative莱布尼茨公式Leibniz formula对数求导法log- derivative参数方程parametric equation相关变化率correlative change rata微分differential可微的differentiable函数的微分differential of function自变量的微分differential of independent variable微商differential quotient间接测量误差indirect measurement error 绝对误差absolute error 相对误差relative error第三章微分中值定理与导数的应用Chapter3 MeanValue Theorem of Differentials and the Application of Derivatives 罗马定理Rolle’s theorem费马引理Fermat’s lemma拉格朗日中值定理Lagrange’s mean value theorem驻点stationary point稳定点stable point临界点critical point辅助函数auxiliary function拉格朗日中值公式Lagrange’s mean value formula柯西中值定理Cauchy’s mean value theorem洛必达法则L’Hospital’s Rule0/0型不定式indeterminate form of type 0/0不定式indeterminate form泰勒中值定理Taylor’s mean value theorem泰勒公式Taylor formula余项remainder term拉格朗日余项Lagrange remainder term 麦克劳林公式Maclaurin’s formula佩亚诺公式Peano remainder term凹凸性concavity凹向上的concave upward, cancave up凹向下的,向上凸的concave downward’concave down拐点inflection point函数的极值extremum of function极大值local(relative) maximum最大值global(absolute) mximum极小值local(relative) minimum最小值global(absolute) minimum目标函数objective function曲率curvature弧微分arc differential平均曲率average curvature曲率园circle of curvature曲率中心center of curvature曲率半径radius of curvature渐屈线evolute渐伸线involute根的隔离isolation of root隔离区间isolation interval切线法tangent line method第四章不定积分Chapter4 Indefinite Integrals原函数primitive function(antiderivative) 积分号sign of integration被积函数integrand积分变量integral variable积分曲线integral curve积分表table of integrals换元积分法integration by substitution分部积分法integration by parts分部积分公式formula of integration by parts有理函数rational function真分式proper fraction假分式improper fraction第五章定积分Chapter5 Definite Integrals曲边梯形trapezoid with曲边curve edge窄矩形narrow rectangle曲边梯形的面积area of trapezoid with curved edge积分下限lower limit of integral积分上限upper limit of integral积分区间integral interval分割partition积分和integral sum可积integrable矩形法rectangle method积分中值定理mean value theorem of integrals函数在区间上的平均值average value of a function on an integvals牛顿-莱布尼茨公式Newton-Leibniz formula微积分基本公式fundamental formula of calculus换元公式formula for integration by substitution 递推公式recurrence formula反常积分improper integral反常积分发散the improper integral is divergent反常积分收敛the improper integral is convergent无穷限的反常积分improper integral on an infinite interval无界函数的反常积分improper integral of unbounded functions绝对收敛absolutely convergent第六章定积分的应用Chapter6 Applications of the Definite Integrals元素法the element method面积元素element of area平面图形的面积area of a luane figure直角坐标又称“笛卡儿坐标(Cartesian coordinates)”极坐标polar coordinates抛物线parabola椭圆ellipse旋转体的面积volume of a solid of rotation旋转椭球体ellipsoid of revolution, ellipsoid of rotation曲线的弧长arc length of acurve可求长的rectifiable光滑smooth功work水压力water pressure引力gravitation变力variable force第七章空间解析几何与向量代数Chapter7 Space Analytic Geometry and Vector Algebra向量vector自由向量free vector单位向量unit vector零向量zero vector相等equal平行parallel向量的线性运算linear poeration of vector 三角法则triangle rule平行四边形法则parallelogram rule交换律commutative law结合律associative law负向量negative vector差difference分配律distributive law空间直角坐标系space rectangular coordinates坐标面coordinate plane卦限octant向量的模modulus of vector向量a与b的夹角angle between vector a and b方向余弦direction cosine方向角direction angle向量在轴上的投影projection of a vector onto an axis数量积,外积,叉积scalar product,dot product,inner product 曲面方程equation for a surface球面sphere旋转曲面surface of revolution母线generating line轴axis圆锥面cone顶点vertex旋转单叶双曲面revolution hyperboloids of one sheet旋转双叶双曲面revolution hyperboloids of two sheets柱面cylindrical surface ,cylinder圆柱面cylindrical surface准线directrix抛物柱面parabolic cylinder二次曲面quadric surface椭圆锥面dlliptic cone椭球面ellipsoid单叶双曲面hyperboloid of one sheet双叶双曲面hyperboloid of two sheets旋转椭球面ellipsoid of revolution椭圆抛物面elliptic paraboloid旋转抛物面paraboloid of revolution双曲抛物面hyperbolic paraboloid马鞍面saddle surface 椭圆柱面elliptic cylinder双曲柱面hyperbolic cylinder抛物柱面parabolic cylinder空间曲线space curve空间曲线的一般方程general form equations of a space curve 空间曲线的参数方程parametric equations of a space curve螺转线spiral螺矩pitch投影柱面projecting cylinder投影projection平面的点法式方程pointnorm form eqyation of a plane法向量normal vector平面的一般方程general form equation of a plane两平面的夹角angle between two planes 点到平面的距离distance from a point to a plane空间直线的一般方程general equation of a line in space方向向量direction vector直线的点向式方程pointdirection form equations of a line方向数direction number直线的参数方程parametric equations of a line两直线的夹角angle between two lines垂直perpendicular直线与平面的夹角angle between a line and a planes平面束pencil of planes平面束的方程equation of a pencil of planes行列式determinant系数行列式coefficient determinant第八章多元函数微分法及其应用Chapter8 Differentiation of Functions of Several Variables and Its Application一元函数function of one variable多元函数function of several variables内点interior point外点exterior point边界点frontier point,boundary point聚点point of accumulation开集openset闭集closed set连通集connected set开区域open region闭区域closed region有界集bounded set无界集unbounded setn维空间n-dimentional space二重极限double limit多元函数的连续性continuity of function of seveal连续函数continuous function不连续点discontinuity point一致连续uniformly continuous偏导数partial derivative对自变量x的偏导数partial derivative with respect to independent variable x高阶偏导数partial derivative of higher order二阶偏导数second order partial derivative 混合偏导数hybrid partial derivative全微分total differential偏增量oartial increment偏微分partial differential全增量total increment可微分differentiable必要条件necessary condition充分条件sufficient condition叠加原理superpostition principle全导数total derivative中间变量intermediate variable隐函数存在定理theorem of the existence of implicit function 曲线的切向量tangent vector of a curve法平面normal plane向量方程vector equation向量值函数vector-valued function切平面tangent plane法线normal line方向导数directional derivative梯度gradient 数量场scalar field梯度场gradient field向量场vector field势场potential field引力场gravitational field引力势gravitational potential曲面在一点的切平面tangent plane to a surface at a point曲线在一点的法线normal line to a surface at a point无条件极值unconditional extreme values 条件极值conditional extreme values拉格朗日乘数法Lagrange multiplier method拉格朗日乘子Lagrange multiplier经验公式empirical formula最小二乘法method of least squares均方误差mean square error第九章重积分Chapter9 Multiple Integrals二重积分double integral可加性additivity累次积分iterated integral体积元素volume element三重积分triple integral直角坐标系中的体积元素volume element in rectangular coordinate system柱面坐标cylindrical coordinates柱面坐标系中的体积元素volume element in cylindrical coordinate system球面坐标spherical coordinates球面坐标系中的体积元素volume element in spherical coordinate system反常二重积分improper double integral曲面的面积area of a surface质心centre of mass静矩static moment密度density形心centroid转动惯量moment of inertia参变量parametric variable第十章曲线积分与曲面积分Chapter10 Line(Curve)Integrals and Surface Integrals对弧长的曲线积分line integrals with respect to arc hength第一类曲线积分line integrals of the first type对坐标的曲线积分line integrals with respect to x,y,and z第二类曲线积分line integrals of the second type有向曲线弧directed arc单连通区域simple connected region复连通区域complex connected region格林公式Green formula第一类曲面积分surface integrals of the first type对面的曲面积分surface integrals with respect to area有向曲面directed surface对坐标的曲面积分surface integrals with respect to coordinate elements第二类曲面积分surface integrals of the second type有向曲面元element of directed surface高斯公式gauss formula拉普拉斯算子Laplace operator格林第一公式Green’s first formula通量flux散度divergence斯托克斯公式Stokes formula环流量circulation旋度rotation,curl第十一章无穷级数Chapter11 Infinite Series一般项general term部分和partial sum余项remainder term等比级数geometric series几何级数geometric series公比common ratio调和级数harmonic series柯西收敛准则Cauchy convergence criteria, Cauchy criteria for convergence正项级数series of positive terms达朗贝尔判别法D’Alembert test柯西判别法Cauchy test 交错级数alternating series绝对收敛absolutely convergent条件收敛conditionally convergent柯西乘积Cauchy product函数项级数series of functions发散点point of divergence收敛点point of convergence收敛域convergence domain和函数sum function幂级数power series幂级数的系数coeffcients of power series 阿贝尔定理Abel Theorem收敛半径radius of convergence收敛区间interval of convergence泰勒级数Taylor series麦克劳林级数Maclaurin series二项展开式binomial expansion近似计算approximate calculation舍入误差round-off error,rounding error欧拉公式Euler’s formula魏尔斯特拉丝判别法Weierstrass test三角级数trigonometric series振幅amplitude角频率angular frequency初相initial phase矩形波square wave谐波分析harmonic analysis直流分量direct component基波fundamental wave二次谐波second harmonic三角函数系trigonometric function system 傅立叶系数Fourier coefficient傅立叶级数Forrier series周期延拓periodic prolongation正弦级数sine series余弦级数cosine series奇延拓odd prolongation偶延拓even prolongation傅立叶级数的复数形式complex form of Fourier series第十二章微分方程Chapter12 Differential Equation解微分方程solve a dirrerential equation 常微分方程ordinary differential equation偏微分方程partial differential equation,PDE微分方程的阶order of a differential equation微分方程的解solution of a differential equation微分方程的通解general solution of a differential equation初始条件initial condition微分方程的特解particular solution of a differential equation 初值问题initial value problem微分方程的积分曲线integral curve of a differential equation 可分离变量的微分方程variable separable differential equation 隐式解implicit solution隐式通解inplicit general solution衰变系数decay coefficient衰变decay齐次方程homogeneous equation一阶线性方程linear differential equation of first order非齐次non-homogeneous齐次线性方程homogeneous linear equation非齐次线性方程non-homogeneous linear equation常数变易法method of variation of constant暂态电流transient stata current稳态电流steady state current伯努利方程Bernoulli equation全微分方程total differential equation积分因子integrating factor高阶微分方程differential equation of higher order悬链线catenary高阶线性微分方程linera differential equation of higher order 自由振动的微分方程differential equation of free vibration强迫振动的微分方程differential equation of forced oscillation 串联电路的振荡方程oscillation equation of series circuit二阶线性微分方程second order linera differential equation线性相关linearly dependence线性无关linearly independce二阶常系数齐次线性微分方程second order homogeneour linear differential equation with constant coefficient二阶变系数齐次线性微分方程second order homogeneous linear differential equation with variable coefficient特征方程characteristic equation无阻尼自由振动的微分方程differential equation of free vibration with zero damping 固有频率natural frequency 简谐振动simple harmonic oscillation,simple harmonic vibration微分算子differential operator待定系数法method of undetermined coefficient共振现象resonance phenomenon欧拉方程Euler equation幂级数解法power series solution数值解法numerial solution勒让德方程Legendre equation微分方程组system of differential equations常系数线性微分方程组system of linera differential equations with constant coefficient第二部分定理定义公式的英文表达Part2 English Expression for Theorem, Definition and Formula第一章函数与极限Chapter 1 Function and Limit1.1 映射与函数 (Mapping and Function)一、集合 (Set)二、映射 (Mapping)映射概念 (The Concept of Mapping) 设X , Y 是两个非空集合 , 如果存在一个法则f ,使得对X 中每个元素x ,按法则f ,在Y 中有唯一确定的元素y 与之对应 , 则称f 为从X 到 Y 的映射 , 记作:f X Y →。
高中数学《用二分法求方程的近似解》教学设计
用二分法求方程的近似解一、内容与内容解析1.内容利用二分法求方程的近似解.2.内容解析对于区间[a,b]上的连续不断且f(a)f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把它的零点所在区间一分为二,使得区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到近似解的方法叫做二分法.二分法是求方程近似解的常用方法,这种方法由“区间”端点对应的数,研究“点”对应的具体的数:通过不断缩小“区间”,由“区间”左端点对应的单调递增数列,以及右端点对应的单调递减数列,不断逼近这一系列“区间”组成的区间套中的具体点对应的数.二分法的本质仍然是通过数的运算研究问题.二分法通过不断缩小函数零点所在区间求方程的近似解,体现出用函数观点处理数学问题的思想和逐渐逼近的极限思想.从高中数学角度,二分法体现出函数在数学内部的应用.从高等数学角度,二分法所采用的使实数区间向某一个点收敛的方法,是证明有关连续性结论的基本思路.从函数零点与方程的解的关系,到函数零点存在定理,再到利用二分法求方程的近似解,学生经历了一个完整的利用函数研究问题和解决问题的过程.从中不但能体会到函数的工具性,还获得了从个别问题的解决过程提炼出一类问题的解决方法的经验,这对提高学生分析问题和解决问题能力,培养学生理性精神有一定的帮助.通过求具体方程的近似解了解二分法并总结其实施步骤,体现了由具体到一般的认知过程;在求方程的近似解的过程中,需要重复计算区间中点,以及中点的函数值,涉及到的较复杂的数据.因此本节课主要发展学生的数学抽象和数据处理核心素养.教学重点:用二分法求函数f(x)的零点的近似值的一般步骤.二、目标与目标解析1.目标(1)通过求具体方程的近似解了解二分法,体会函数在解方程方面的应用,渗透极限思想.(2)通过总结二分法的实施步骤,使学生经历由具体到一般的认知过程,发展数学抽象核心素养,提高分析问题和解决问题的能力.(3)根据具体函数图象,能够借助信息技术用二分法求方程的近似解,发展数据处理核心素养.2.目标解析达成上述目标的标志:(1)能够根据函数零点存在定理想到通过一分为二的逐渐缩小零点所在区间的办法,来求方程lnx+2x-6=0的近似解,知道二分法是求方程近似解的常用方法.(2)能够根据求方程lnx+2x-6=0的近似解的过程,提炼出利用二分法求函数f(x)的零点的近似值的一般步骤.(3)能够借助信息技术,用二分法求具体方程的近似解.三、教学问题诊断分析(1)学生已经学习了零点存在定理,容易想到通过逐渐缩小函数零点所在区间的办法来求方程的近似解,对二分法的理解不存在困难.(2)学生还没有算法的基本思想,对于求近似值的问题也接触较少,因此在总结用二分法求函数零点近似值的一般步骤时,得出步骤3中的“令b=c”、“令a=c”和步骤4中的“若|a-b|<ε,则得到零点的近似值为a或b”可能会有些困难.因此本节课的教学难点为:根据求方程lnx+2x-6=0的近似解的过程,提炼出利用二分法求函数f(x)的零点x0的近似值的一般步骤.破解这个难点的关键是,让学生用自己的语言准确描述求方程lnx+2x-6=0近似解的每一步,理解精确度的含义,搞清楚其中循环的部分,明确循环结束的条件.(3)在利用二分法求方程近似解的过程中,数值计算较为复杂,这对获得给定精确度的近似值增加了困难.因此,本节课的另一个教学难点为:利用二分法求方程在给定精确度下的近似解.要破解这个难点,需要恰当的使用信息工具.四、教学支持条件分析本节课的教学,需要利用GGB软件绘制函数图象,并进行函数值的计算.五、教学过程设计(一)引入问题、探讨方法引言:通过前一节课的学习,我们根据函数零点存在定理和函数单调性可以确定方程实数解的个数,今天进一步研究利用函数求方程的近似解.问题1:我们已经知道函数f(x)=lnx+2x-6在区间(2,3)内存在一个零点,如何求出这个零点?追问1:你能求出函数f(x)=lnx+2x-6零点的精确值吗?为什么?师生活动:学生根据经验给出判断,教师补充.预设的答案:学生的回答是否定的,原因是方程lnx+2x-6=0没有求根公式.教师补充:大多数方程都不能像一元二次方程那样用公式求出精确解,在实际问题中,往往只需求出满足一定精确度的近似解.(“精确度为ε”的含义是:“近似值与精确值之差(即误差)不大于ε”)追问2:当精确度为0.5时,你能得到一个符合要求的零点的近似值吗?师生活动:学生思考和回答,教师启发学生说明理由,给出区间的中点的定义.预设的答案:零点在区间(2,3)内,数轴上2和3之间的距离为1,它们的中点与零点的距离一定小于0.5,因此精确度为0.5时,可以取2.5作为一个零点的近似值.教师指出:一般地,称为区间(a,b)的中点.追问3:当精确度为0.5时,3可以看做零点的一个近似值吗?为什么?师生活动:学生思考和回答,教师引导和补充.预设的答案:由计算工具算得f(2.5)=-0.084,由f(2.5)f(3)<0可知,零点在区间(2.5,3)内,由数轴上2.5和3之间的距离为0.5可知,零点和3之间的距离小于0.5,因此,3可以看做零点的一个近似值.追问4:根据追问2和3的回答,当精确度缩小到0.01时,为了得到函数零点的近似解,我们至少需要将零点所在区间缩小到什么程度?你将采取怎样的办法来逐步缩小零点所在区间?师生活动:学生思考和回答,教师引导和补充.预设的答案:当精确度为0.01时,长度小于0.01的零点所在区间内的任意实数都可以是零点的近似值,为此至少需要将存在零点的区间长度缩小到小于0.01.根据追问2和3的回答,可以通过重复计算区间中点和区间端点函数值乘积的符号,将零点所在区间逐次减半,达到缩小零点所在区间的目的.教师总结:通过以上问题的思考和回答可知,如果能将零点所在的范围尽量缩小,那么在一定精确度的要求下,就可以得到符合要求的零点的近似值.为了方便,可以通过取区间中点的方法,逐步缩小零点所在的范围.具体地,就是通过重复计算区间中点和区间端点函数值乘积的符号,将零点所在区间逐次减半地缩小到长度小于精确度的范围。
高等数学(微积分学)专业术语名词、概念、定理等英汉对照.
目录第一部分英汉微积分词汇Part 1 English-Chinese Calculus Vocabulary第一章函数与极限Chapter 1 function and Limit (1)第二章导数与微分Chapter 2 Derivative and Differential (2)第三章微分中值定理Chapter 3 Mean Value theorem of differentials and theApplicati on of Derivatives (3)第四章不定积分Chapter 4 Indefinite Intergrals (3)第五章定积分Chapter 5 Definite Integral (3)第六章定积分的应用Chapter 6 Application of the Definite Integrals (4)第七章空间解析几何与向量代数Chapter 7 Space Ana lytic Geomertry and Vector Algebra (4)第八章多元函数微分法及其应用Chapter 8 Differentiation of functions Several variablesand Its Application (5)第九章重积分Multiple Integrals (6)第十章曲线积分与曲面积分Chapter 10 Line(Curve ) Integrals and Sur face Integrals……………………6 第十一章无穷级数Chapter 11 Infinite Series……………………………………………………6 第十二章微分方程Chapter 12 Differential Equation (7)第二部分定理定义公式的英文表达 Part 2 English Expression for Theorem, Definition and Formula第一章函数与极限Chapter 1 Function and L imit (19)1.1 映射与函数(Mapping and Function ) (19)1.2 数列的极限(Limit of the Sequence of Number) (20)1.3 函数的极限(Limit of Function) (21)1.4 无穷小与无穷大(Infinitesimal and Inifinity) (23)1.5 极限运算法则(Operation Rule of L imit) (24)1.6 极限存在准则两个重要的极限(Rule for theExistence of Limits Two Important Limits) (25)1.7 无穷小的比较(The Comparison of infinitesimal) (26)1.8 函数的连续性与间断点(Continuity of FunctionAnd Discontinuity Points) (28)1.9 连续函数的运酸与初等函数的连续性(OperationOf Continuous Functions and Continuity ofElementary Functions) (28)1.10 闭区间上联系汗水的性质(Properties ofContinuous Functions on a Closed Interval) (30)第二章导数与数分Chapter2 Derivative and Differential (31)2.1 导数的概念(The Concept of Derivative) (31)2.2 函数的求导法则(Rules for Finding Derivatives) (33)2.3 高阶导数(Higher-order Derivatives) (34)2.4 隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率(Derivatives of Implicit Functions and Functions Determined by Parametric Equation and Correlative Change Rate) (34)2.5 函数的微分(Differential of a Function) (35)第三章微分中值定理与导数的应用Chapter 3 Mean Value Theorem of Differentials and theApplication of Derivatives (36)3.1 微分中值定理(The Mean Value Theorem) (36)3.2 洛必达法则(L’Hopital’s Rule) (38)3.3 泰勒公式(Taylor’s Formula) (41)3.4 函数的单调性和曲线的凹凸性(Monotonicityof Functions and Concavity of Curves) (43)3.5 函数的极值与最大最小值(Extrema, Maximaand Minima of Functions) (46)3.6 函数图形的描绘(Graphing Functions) (49)3.7 曲率(Curvature) (50)3.8 方程的近似解(Solving Equation Numerically) (53)第四章不定积分Chapter 4 Indefinite Integrals (54)4.1 不定积分的概念与性质(The Concept andProperties of Indefinite Integrals) (54)4.2 换元积分法(Substitution Rule for Indefinite Integrals) (56)4.3 分部积分法(Integration by Parts) (57)4.4 有理函数的积分(Integration of Rational Functions) (58)第五章定积分Chapter 5 Definite Integrals (61)5.1 定积分的概念和性质(Concept of Definite Integraland its Properties) (61)5.2 微积分基本定理(Fundamental Theorem of Calculus) (67)5.3 定积分的换元法和分部积分法(Integration by Substitution andDefinite Integrals by Parts) (69)5.4 反常积分(Improper Integrals) (70)第六章定积分的应用Chapter 6 Applications of the Definite Integrals (75)6.1 定积分的元素法(The Element Method of Definite Integra (75)6.2 定积分在几何学上的应用(Applications of the DefiniteIntegrals to Geometry) (76)6.3 定积分在物理学上的应用(Applications of the DefiniteIntegrals to Physics) (79)第七章空间解析几何与向量代数Chapter 7 Space Analytic Geometry and Vector Algebar (80)7.1 向量及其线性运算(Vector and Its Linear Operation) (80)7.2 数量积向量积(Dot Produc t and Cross Product) (86)7.3 曲面及其方程(Surface and Its Equation) (89)7.4 空间曲线及其方程(The Curve in Three-space and Its Equation (91)7.5 平面及其方程(Plane in Space and Its Equation) (93)7.6 空间直线及其方程(Lines in and Their Equations) (95)第八章多元函数微分法及其应用Chapter 8 Differentiation of Functions of SeveralVariables and Its Application (99)8.1 多元函数的基本概念(The Basic Concepts of Functionsof Several Variables) (99)8.2 偏导数(Partial Derivative) (102)8.3 全微分(Total Differential) (103)8.4 链式法则(The Chain Rule) (104)8.5 隐函数的求导公式(Derivative Formula for Implicit Functions). (104)8.6 多元函数微分学的几何应用(Geometric Applications of Differentiationof Ffunctions of Severalvariables) (106)8.7方向导数与梯度(Directional Derivatives and Gradients) (107)8.8多元函数的极值(Extreme Value of Functions of Several Variables) (108)第九章重积分Chapter 9 Multiple Integrals (111)9.1二重积分的概念与性质(The Concept of Double Integralsand Its Properities) (111)9.2二重积分的计算法(Evaluation of double Integrals) (114)9.3三重积分(Triple Integrals) (115)9.4重积分的应用(Applications of Multiple Itegrals) (120)第十章曲线积分与曲面积分Chapte 10 Line Integrals and Surface Integrals………………………………121 10.1 对弧长的曲线积分(line Intergrals with Respect to Arc Length) ………121 10.2 对坐标的曲线积分(Line Integrals with respect toCoordinate Variables) ……………………………………………………123 10.3 格林公式及其应用(Green's Formula and Its Applications) ………………124 10.4 对面积的曲面积分(Surface Integrals with Respect to Aarea) ……………126 10.5 对坐标的曲面积分(Surface Integrals with Respect toCoordinate Variables) ………………………………………………………128 10.6 高斯公式通量与散度(Gauss's Formula Flux and Divirgence) …… 130 10.7 斯托克斯公式环流量与旋度(Stokes's Formula Circulationand Rotation) (131)第十一章无穷级数Chapter 11 Infinite Series (133)11.1 常数项级数的概念与性质(The concept and Properties ofThe Constant series) ………………………………………………………133 11.2 常数项级数的审敛法(Test for Convergence of the Constant Series) ……137 11.3 幂级数(powe r Series). ……………………………………………………143 11.4 函数展开成幂级数(Represent the Function as Power Series) ……………148 11.5 函数的幂级数展开式的应用(the Appliacation of the Power Seriesrepresentation of a Function) (148)11.6 函数项级数的一致收敛性及一致收敛级数的基本性质(The Unanimous Convergence of the Ser ies of Functions and Its properties) (149)11.7 傅立叶级数(Fourier Series).............................................152 11.8 一般周期函数的傅立叶级数(Fourier Series of Periodic Functions) (153)第十二章微分方程Chapter 12 Differential Equation……………………………………………155 12.1 微分方程的基本概念(The Concept of DifferentialEqu ation) ……155 12.2 可分离变量的微分方程(Separable Differential Equation) ………156 12.3 齐次方程(Homogeneous Equation) ………………………………156 12.4 一次线性微分方程(Linear Differential Equation of theFirst Order) (157)12.5 全微分方程(Total Differential Equation) …………………………158 12.6 可降阶的高阶微分方程(Higher-order DifferentialEquation Turned to Lower-order DifferentialEquation) (159)12.7 高阶线性微分方程(Linear Differential Equation of Higher Order) …159 12.8 常系数齐次线性微分方程(Homogeneous LinearDifferential Equation with Constant Coefficient) (163)12.9 常系数非齐次线性微分方程(Non HomogeneousDifferential Equation with Constant Coefficient) (164)12.10 欧拉方程(Euler Equation) …………………………………………164 12.11 微分方程的幂级数解法(Power Series Solutionto Differential Equation) (164)第三部分常用数学符号的英文表达Part 3 English Expression of the Mathematical Symbol in Common Use第一部分英汉微积分词汇Part1 English-Chinese Calculus Vocabulary映射 mappingX到Y的映射 mapping of X ontoY 满射 surjection 单射 injection一一映射 one-to-one mapping 双射 bijection 算子 operator变化 transformation 函数 function逆映射 inverse mapping复合映射 composite mapping 自变量 independent variable 因变量 dependent variable 定义域 domain函数值 value of function 函数关系 function relation 值域 range自然定义域 natural domain 单值函数 single valued function 多值函数 multiple valued function 单值分支 one-valued branch 函数图形 graph of a function 绝对值函数 absolute value 符号函数 sigh function 整数部分 integral part 阶梯曲线 step curve 第一章函数与极限Chapter1 Function and Limit 集合 set元素 element 子集 subset 空集 empty set 并集 union交集 intersection 差集 difference of set 基本集 basic set补集 complement set 直积 direct product笛卡儿积 Cartesian product 开区间 open interval 闭区间 closed interval 半开区间half open interval 有限区间 finite interval区间的长度 length of an interval 无限区间 infinite interval 领域 neighborhood领域的中心 centre of a neighborhood 领域的半径 radius of a neighborhood 左领域left neighborhood 右领域 right neighborhood当且仅当 if and only if(iff) 分段函数 piecewise function 上界 upper bound 下界lower bound 有界 boundedness 无界 unbounded函数的单调性 monotonicity of a function 单调增加的 increasing 单调减少的decreasing单调函数 monotone function函数的奇偶性 parity(odevity) of a function对称 symmetry 偶函数 even function 奇函数 odd function函数的周期性 periodicity of a function 周期 period反函数 inverse function 直接函数 direct function 复合函数 composite function 中间变量 intermediate variable 函数的运算 operation of function基本初等函数 basic elementary function 初等函数 elementary function 幂函数 power function指数函数 exponential function 对数函数 logarithmic function 三角函数 trigonometric function反三角函数 inverse trigonometric function 常数函数 constant function 双曲函数hyperbolic function 双曲正弦 hyperbolic sine 双曲余弦 hyperbolic cosine 双曲正切hyperbolic tangent反双曲正弦 inverse hyperbolic sine 反双曲余弦 inverse hyperbolic cosine 反双曲正切 inverse hyperbolic tangent 极限 limit数列 sequence of number 收敛 convergence 收敛于 a converge to a 发散 divergent极限的唯一性 uniqueness of limits收敛数列的有界性 boundedness of aconvergent sequence子列 subsequence函数的极限 limits of functions函数f(x)当x趋于x0时的极限 limit of functions f(x) as x approaches x0 左极限 left limit 右极限 right limit单侧极限 one-sided limits水平渐近线 horizontal asymptote 无穷小 infinitesimal 无穷大 infinity铅直渐近线 vertical asymptote 夹逼准则 squeeze rule单调数列 monotonic sequence高阶无穷小 infinitesimal of higher order 低阶无穷小 infinitesimal of lower order 同阶无穷小 infinitesimal of the same order 等阶无穷小 equivalent infinitesimal 函数的连续性 continuity of a function 增量 increment函数f(x)在x0连续 the function f(x) is continuous at x0左连续 left continuous 右连续 right continuous区间上的连续函数 continuous function 函数f(x)在该区间上连续 function f(x) is continuous on an interval 不连续点 discontinuity point第一类间断点 discontinuity point of the first kind第二类间断点 discontinuity point of the second kind初等函数的连续性 continuity of the elementary functions定义区间 defined interval最大值 global maximum value (absolute maximum)最小值 global minimum value (absolute minimum)零点定理 the zero point theorem介值定理 intermediate value theorem 第二章导数与微分Chapter2 Derivative and Differential 速度 velocity匀速运动 uniform motion 平均速度 average velocity瞬时速度 instantaneous velocity 圆的切线 tangent line of a circle 切线 tangent line切线的斜率 slope of the tangent line 位置函数 position function 导数 derivative 可导derivable函数的变化率问题 problem of the change rate of a function导函数 derived function 左导数 left-hand derivative 右导数 right-hand derivative 单侧导数 one-sided derivativesf(x)在闭区间【a,b】上可导 f(x)isderivable on the closed interval [a,b] 切线方程 tangent equation 角速度 angular velocity 成本函数 cost function 边际成本 marginal cost 链式法则 chain rule隐函数 implicit function 显函数 explicit function 二阶函数 second derivative 三阶导数 third derivative 高阶导数 nth derivative莱布尼茨公式 Leibniz formula 对数求导法 log- derivative 参数方程 parametric equation 相关变化率 correlative change rata 微分 differential 可微的 differentiable 函数的微分 differential of function自变量的微分 differential of independent variable微商 differential quotient间接测量误差 indirect measurement error 绝对误差 absolute error相对误差 relative error第三章微分中值定理与导数的应用Chapter3 MeanValue Theorem of Differentials and the Application of Derivatives 罗马定理Rolle’s theorem 费马引理Fermat’s lemma拉格朗日中值定理Lagrange’s mean value theorem驻点 stationary point 稳定点 stable point 临界点 critical point辅助函数 auxiliary function拉格朗日中值公式Lagrange’s mean value formula柯西中值定理Cauchy’s mean value theorem洛必达法则L’Hospital’s Rule0/0型不定式 indeterminate form of type 0/0不定式 indeterminate form泰勒中值定理Taylor’s mean value theorem泰勒公式 Taylor formula 余项 remainder term拉格朗日余项 Lagrange remainder term 麦克劳林公式Maclaurin’s formula 佩亚诺公式 Peano remainder term 凹凸性 concavity凹向上的 concave upward, cancave up 凹向下的,向上凸的concave downward’ concave down拐点 inflection point函数的极值 extremum of function 极大值 local(relative) maximum 最大值global(absolute) mximum 极小值 local(relative) minimum 最小值 global(absolute) minimum 目标函数 objective function 曲率 curvature弧微分 arc differential平均曲率 average curvature 曲率园 circle of curvature 曲率中心 center of curvature 曲率半径 radius of curvature渐屈线 evolute 渐伸线 involute根的隔离 isolation of root 隔离区间 isolation interval 切线法 tangent line method第四章不定积分Chapter4 Indefinite Integrals原函数 primitive function(antiderivative) 积分号 sign of integration 被积函数integrand积分变量 integral variable 积分曲线 integral curve 积分表 table of integrals换元积分法 integration by substitution 分部积分法 integration by parts分部积分公式 formula of integration by parts有理函数 rational function 真分式 proper fraction 假分式 improper fraction第五章定积分Chapter5 Definite Integrals 曲边梯形 trapezoid with 曲边 curve edge窄矩形 narrow rectangle曲边梯形的面积 area of trapezoid with curved edge积分下限 lower limit of integral 积分上限 upper limit of integral 积分区间 integral interval 分割 partition积分和 integral sum 可积 integrable矩形法 rectangle method积分中值定理 mean value theorem of integrals函数在区间上的平均值 average value of a function on an integvals牛顿-莱布尼茨公式 Newton-Leibniz formula微积分基本公式 fundamental formula of calculus换元公式 formula for integration by substitution递推公式 recurrence formula 反常积分 improper integral反常积分发散 the improper integral is divergent反常积分收敛 the improper integral is convergent无穷限的反常积分 improper integral on an infinite interval无界函数的反常积分 improper integral of unbounded functions绝对收敛 absolutely convergent第六章定积分的应用Chapter6 Applications of the Definite Integrals元素法 the element method 面积元素 element of area平面图形的面积 area of a luane figure 直角坐标又称“笛卡儿坐标 (Cartesian coordinates)”极坐标 polar coordinates 抛物线 parabola 椭圆 ellipse旋转体的面积 volume of a solid of rotation旋转椭球体 ellipsoid of revolution, ellipsoid of rotation曲线的弧长 arc length of acurve 可求长的 rectifiable 光滑 smooth 功 work水压力 water pressure 引力 gravitation 变力 variable force第七章空间解析几何与向量代数Chapter7 Space Analytic Geometry and Vector Algebra向量 vector自由向量 free vector 单位向量 unit vector 零向量 zero vector 相等 equal 平行parallel向量的线性运算 linear poeration of vector 三角法则 triangle rule平行四边形法则 parallelogram rule 交换律 commutative law 结合律 associative law 负向量 negative vector 差 difference分配律 distributive law空间直角坐标系 space rectangular coordinates坐标面 coordinate plane 卦限 octant向量的模 modulus of vector向量a与b的夹角 angle between vector a and b方向余弦 direction cosine 方向角 direction angle向量在轴上的投影 projection of a vector onto an axis数量积,外积,叉积 scalar product,dot product,inner product曲面方程 equation for a surface 球面 sphere旋转曲面 surface of revolution 母线 generating line 轴 axis圆锥面 cone 顶点 vertex旋转单叶双曲面 revolution hyperboloids of one sheet旋转双叶双曲面 revolution hyperboloids of two sheets柱面 cylindrical surface ,cylinder 圆柱面 cylindrical surface 准线 directrix抛物柱面 parabolic cylinder 二次曲面 quadric surface 椭圆锥面 dlliptic cone 椭球面ellipsoid单叶双曲面 hyperboloid of one sheet 双叶双曲面 hyperboloid of two sheets 旋转椭球面 ellipsoid of revolution 椭圆抛物面 elliptic paraboloid旋转抛物面 paraboloid of revolution 双曲抛物面 hyperbolic paraboloid 马鞍面 saddle surface椭圆柱面 elliptic cylinder 双曲柱面 hyperbolic cylinder 抛物柱面 parabolic cylinder 空间曲线 space curve空间曲线的一般方程 general form equations of a space curve空间曲线的参数方程 parametric equations of a space curve 螺转线 spiral 螺矩 pitch 投影柱面 projecting cylinder 投影 projection平面的点法式方程 pointnorm form eqyation of a plane法向量 normal vector平面的一般方程 general form equation of a plane两平面的夹角 angle between two planes 点到平面的距离 distance from a point to a plane空间直线的一般方程 general equation of a line in space方向向量 direction vector直线的点向式方程 pointdirection form equations of a line方向数 direction number直线的参数方程 parametric equations of a line两直线的夹角 angle between two lines 垂直 perpendicular直线与平面的夹角 angle between a line and a planes平面束 pencil of planes平面束的方程 equation of a pencil of planes行列式 determinant系数行列式 coefficient determinant第八章多元函数微分法及其应用Chapter8 Differentiation of Functions of Several Variables and Its Application 一元函数 function of one variable 多元函数 function of several variables 内点 interior point 外点 exterior point 边界点 frontier point,boundary point 聚点 point of accumulation 开集 openset 闭集 closed set 连通集 connected set 开区域 open region 闭区域 closed region有界集 bounded set 无界集 unbounded setn维空间 n-dimentional space 二重极限 double limit 多元函数的连续性 continuity of function of seveal 连续函数 continuous function 不连续点 discontinuity point 一致连续 uniformly continuous 偏导数 partial derivative 对自变量x的偏导数 partial derivative with respect to independent variable x 高阶偏导数 partial derivative of higher order 二阶偏导数 second order partial derivative 混合偏导数 hybrid partial derivative 全微分 total differential 偏增量 oartial increment 偏微分 partial differential 全增量 total increment 可微分 differentiable 必要条件 necessary condition充分条件 sufficient condition 叠加原理 superpostition principle 全导数 total derivative中间变量 intermediate variable 隐函数存在定理 theorem of the existence of implicit function 曲线的切向量 tangent vector of a curve 法平面 normal plane 向量方程vector equation 向量值函数 vector-valued function 切平面 tangent plane 法线 normal line 方向导数 directional derivative梯度 gradient数量场 scalar field 梯度场 gradient field 向量场 vector field 势场 potential field 引力场 gravitational field 引力势 gravitational potential 曲面在一点的切平面 tangent plane to asurface at a point 曲线在一点的法线 normal line to asurface at a point 无条件极值 unconditional extreme values 条件极值 conditional extreme values 拉格朗日乘数法 Lagrange multiplier method 拉格朗日乘子 Lagrange multiplier 经验公式 empirical formula 最小二乘法 method of least squares 均方误差mean square error 第九章重积分 Chapter9 Multiple Integrals 二重积分 double integral 可加性 additivity累次积分 iterated integral 体积元素 volume element 三重积分 triple integral 直角坐标系中的体积元素 volumeelement in rectangular coordinate system 柱面坐标 cylindrical coordinates 柱面坐标系中的体积元素 volumeelement in cylindrical coordinate system 球面坐标 spherical coordinates 球面坐标系中的体积元素 volumeelement in spherical coordinate system 反常二重积分 improper double integral 曲面的面积 area of a surface 质心 centre of mass 静矩 static moment 密度 density 形心centroid 转动惯量 moment of inertia 参变量 parametric variable 第十章曲线积分与曲面积分Chapter10 Line(Curve)Integrals and Surface Integrals对弧长的曲线积分 line integrals with respect to arc hength第一类曲线积分 line integrals of the first type对坐标的曲线积分 line integrals with respect to x,y,and z第二类曲线积分 line integrals of the second type有向曲线弧 directed arc单连通区域 simple connected region 复连通区域 complex connected region 格林公式Green formula第一类曲面积分 surface integrals of the first type对面的曲面积分 surface integrals with respect to area有向曲面 directed surface对坐标的曲面积分 surface integrals with respect to coordinate elements第二类曲面积分 surface integrals of the second type有向曲面元 element of directed surface 高斯公式 gauss formula拉普拉斯算子 Laplace operator 格林第一公式Green’s first formula 通量 flux散度 divergence斯托克斯公式 Stokes formula 环流量 circulation 旋度 rotation,curl第十一章无穷级数Chapter11 Infinite Series 一般项 general term 部分和 partial sum 余项 remainder term 等比级数 geometric series 几何级数 geometric series 公比 common ratio调和级数 harmonic series柯西收敛准则 Cauchy convergence criteria, Cauchy criteria for convergence 正项级数series of positive terms 达朗贝尔判别法D’Alembert test 柯西判别法 Cauchy test交错级数 alternating series 绝对收敛 absolutely convergent 条件收敛 conditionally convergent 柯西乘积 Cauchy product 函数项级数 series of functions 发散点 point of divergence 收敛点 point of convergence 收敛域 convergence domain 和函数 sum function 幂级数 power series幂级数的系数 coeffcients of power series 阿贝尔定理 Abel Theorem收敛半径 radius of convergence 收敛区间 interval of convergence 泰勒级数 Taylor series麦克劳林级数 Maclaurin series 二项展开式 binomial expansion 近似计算approximate calculation舍入误差 round-off error,rounding error 欧拉公式Euler’s formula魏尔斯特拉丝判别法 Weierstrass test 三角级数 trigonometric series 振幅 amplitude 角频率 angular frequency 初相 initial phase 矩形波 square wave谐波分析 harmonic analysis 直流分量 direct component 基波 fundamental wave 二次谐波 second harmonic三角函数系 trigonometric function system 傅立叶系数 Fourier coefficient 傅立叶级数 Forrier series 周期延拓 periodic prolongation 正弦级数 sine series 余弦级数cosine series 奇延拓 odd prolongation 偶延拓 even prolongation傅立叶级数的复数形式 complex form of Fourier series第十二章微分方程Chapter12 Differential Equation解微分方程 solve a dirrerential equation 常微分方程 ordinary differential equation偏微分方程 partial differential equation,PDE微分方程的阶 order of a differential equation微分方程的解 solution of a differential equation微分方程的通解 general solution of a differential equation初始条件 initial condition微分方程的特解 particular solution of a differential equation初值问题 initial value problem微分方程的积分曲线 integral curve of a differential equation可分离变量的微分方程 variable separable differential equation隐式解 implicit solution隐式通解 inplicit general solution 衰变系数 decay coefficient 衰变 decay齐次方程 homogeneous equation一阶线性方程 linear differential equation of first order非齐次 non-homogeneous齐次线性方程 homogeneous linear equation非齐次线性方程 non-homogeneous linear equation常数变易法 method of variation of constant暂态电流 transient stata current 稳态电流 steady state current 伯努利方程 Bernoulli equation全微分方程 total differential equation 积分因子 integrating factor高阶微分方程 differential equation of higher order悬链线 catenary高阶线性微分方程 linera differentialequation of higher order自由振动的微分方程 differential equation of free vibration强迫振动的微分方程 differential equation of forced oscillation串联电路的振荡方程 oscillation equation of series circuit二阶线性微分方程 second order linera differential equation线性相关 linearly dependence 线性无关 linearly independce二阶常系数齐次线性微分方程 second order homogeneour linear differential equation with constant coefficient二阶变系数齐次线性微分方程 second order homogeneous linear differential equation with variable coefficient 特征方程 characteristic equation无阻尼自由振动的微分方程 differential equation of free vibration with zero damping 固有频率 natural frequency简谐振动 simple harmonic oscillation,simple harmonic vibration微分算子 differential operator待定系数法 method of undetermined coefficient共振现象 resonance phenomenon 欧拉方程 Euler equation幂级数解法 power series solution 数值解法 numerial solution 勒让德方程 Legendre equation微分方程组 system of differential equations常系数线性微分方程组 system of linera differential equations with constant coefficient第二部分定理定义公式的英文表达Part2 English Expression for Theorem, Definition and Formula第一章函数与极限Chapter 1 Function and Limit1.1 映射与函数 (Mapping and Function)一、集合 (Set)二、映射 (Mapping)映射概念 (The Concept of Mapping) 设X, Y是两个非空集合 , 如果存在一个法则f,使得对X中每个元素x,按法则f,在Y中有唯一确定的元素y与之对应 ,则称f为从X到 Y的映射 , 记作f:X→Y。
高数方程近似解
x2 x1 x b0 x
பைடு நூலகம்
f ( x0 ) 令 y = 0 得它与 x 轴的交点( x1 , 0) , 其中 x1 x0 f ( x0 ) 再在点( x1 , f ( x1 )) 作切线 , 可得近似根 x2 .
如此继续下去, 可得求近似根的迭代公式 : f ( xn 1 ) (n 1, 2 ,) xn xn 1 f ( xn 1 )
f ( x) 在(, ) 单调递增, 又 f (0) 1.4 0 , f (1) 1.6 0
故该方程只有一个实根 , [0 , 1] 为其一个隔根区间 , 欲使
n1
必需 2 n 1 1000 , 即 n log 2 1000 1 8.96
确定一个区间[a , b] 使所求的根是位于这个 区间内的唯一实根.区 间 [a , b] 称为所求实 根的隔离区间.
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如图,精确画出 y f ( x ) 的图形,然后从图上 定出它与 x 轴交点的大概位置.
2.以根的隔离区间的端点作为根的初始近似 值,逐步改善根的近似值的精确度,直至求得 满足精确度要求的近似实根. 常用方法——二分法和切线法(牛顿法)
实根时, 要使误差不超过 103 , 至少应对分区间多少次 ?
3 2 f ( x ) x 1 . 1 x 0.9 x 1.4 , 则 f ( x) C (, ) 解: 设 2 ( 5.67 0) f ( x) 3x 2.2 x 0.9 0
称为牛顿迭代公式
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例2 用切线法求方程 x 3 1.1 x 2 0.9 x 1.4 0
的实根的近似值 , 使误差不超过10 3.
确定方程的近似解,帮您总结三法
确定方程的近似解,帮您总结三法二分法是求函数零点(方程的根)的近似值的一种计算方法,其实质是通过不断的“取中点”来逐步缩小零点所在的范围,当达到一定的精度要求时,所得区间的任意一点就是函数零点的近似值,下面根据具体函数的图象,能够用二分法,研究方程的近似解: 一、利用二分法定义判断近似解:例1、函数()321f x ax a =-+在[]1,1-上存在一个零点,则a 的取值范围是( ) A 、15a ≥B 、1a ≤-C 、115a -≤≤D 、15a ≥或1a ≤- 分析:判断函数在某一区间[],ab 上存在一个零点,只需要()()0f a f b ⋅≤即可,故本题只要解不等式()()110f f -≤,故答案:D.点评:本题是二分法基本的题型,所有的方法也是基本方法,只要判断区间[],a b 的端点值的乘积是否有()()0f a f b ≤,并且看函数()f x 的图象在[],a b 上是否是连续曲线. 变式练习:1、当m 的范围为 时,方程()2120x m x m --+=有两个实根 且在区间()0,1上有且只有一个实根.解析:根据函数的零点的概念及二分法得,设()()212f x x m x m =--+,∴()()010f f ⋅<,即()220m m +<,解得20m -<<.二、利用二分法求函数的近似解:例2、求函数()32236f x x x x =+--的一个为正数的零点(精确到0.1).分析:由于要求的是函数的一个正数零点,因此可以考虑首先确定一个包含正数的闭区间,而()()()060,160,240f f f =-<=-<=>,所以可取区间[]1,2作为计算的初始区间.解析:由于()()160,240f f =-<=>,可取区间[]1,2作为计算的初始区间,由上表的计算可知,区间[]1.6875,1.75的长度1.75 1.68750.06250.1-=<,所以这个区间的中点5 1.71875x =就是函数的一个正数零点的近似值.点评:用二分法求函数零点的近似值,首先要选好计算的初始区间,这个区间既要符合条件,有要其其长度尽量小,其次要依据条件给定的精确度及时检验计算所得到的区间是否满足这一精确度,以决定是停止计算还是继续计算.变式练习:2、用二分法求方程310x x --=在区间[]1,1.5的一个实数(精确到0.01).解析:设()31f x x x =--,∵()()7110, 1.508f f =-<=>, ∴在区间[]1,1.5内()f x 有实数解,取[]1,1.5为初始运算区间,用二分法计算列表如下:∵ ∴所求根的近似值为 1.320125 1.3281251.324218752x +==三、利用函数的图象处理近似解:例3、作出函数3y x =与31y x =-的图象,并写出方程331x x =-的近似解.(精确到0.1).分析:函数3y x =与31y x =-的图象作出后,在两图象的交点处,函数值相等,先确定交点个数,后确定交点所在的区间,利用二分法即可求得方程的近似解. 解析:如图所示,画出3y x =与31y x =-的图象,由图象得,方程331x x =-的解在区间()2,1--,()0,1和()1,2上,那么,对于区间()2,1--, ()0,1和()1,2分别利用二分法就可求得它精确到0.1的近似解,1231.8,0.4, 1.5x x x ≈==.作图要准确. 变式练习:3、如图所示的四个函数的图象,在区间(),0-∞内,方程()()01,2,3,4i f x i ==有实数解的是( )解析:由题意知,在区间(),0-∞内,方程()()01,2,3,4i f x i ==有实数解,则函数的图象在(),0-∞上,与x 轴有交点,只有()20f x =的图象在(),0-∞有交点,故答案选B.x。
高等数学(微积分学)专业术语名词、概念、定理等英汉对照.
目录第一部分英汉微积分词汇Part 1 English-Chinese Calculus Vocabulary第一章函数与极限Chapter 1 function and Limit (1)第二章导数与微分Chapter 2 Derivative and Differential (2)第三章微分中值定理Chapter 3 Mean Value theorem of differentials and theApplicati on of Derivatives (3)第四章不定积分Chapter 4 Indefinite Intergrals (3)第五章定积分Chapter 5 Definite Integral (3)第六章定积分的应用Chapter 6 Application of the Definite Integrals (4)第七章空间解析几何与向量代数Chapter 7 Space Ana lytic Geomertry and Vector Algebra (4)第八章多元函数微分法及其应用Chapter 8 Differentiation of functions Several variablesand Its Application (5)第九章重积分Multiple Integrals (6)第十章曲线积分与曲面积分Chapter 10 Line(Curve ) Integrals and Sur face Integrals……………………6 第十一章无穷级数Chapter 11 Infinite Series……………………………………………………6 第十二章微分方程Chapter 12 Differential Equation (7)第二部分定理定义公式的英文表达 Part 2 English Expression for Theorem, Definition and Formula第一章函数与极限Chapter 1 Function and L imit (19)1.1 映射与函数(Mapping and Function ) (19)1.2 数列的极限(Limit of the Sequence of Number) (20)1.3 函数的极限(Limit of Function) (21)1.4 无穷小与无穷大(Infinitesimal and Inifinity) (23)1.5 极限运算法则(Operation Rule of L imit) (24)1.6 极限存在准则两个重要的极限(Rule for theExistence of Limits Two Important Limits) (25)1.7 无穷小的比较(The Comparison of infinitesimal) (26)1.8 函数的连续性与间断点(Continuity of FunctionAnd Discontinuity Points) (28)1.9 连续函数的运酸与初等函数的连续性(OperationOf Continuous Functions and Continuity ofElementary Functions) (28)1.10 闭区间上联系汗水的性质(Properties ofContinuous Functions on a Closed Interval) (30)第二章导数与数分Chapter2 Derivative and Differential (31)2.1 导数的概念(The Concept of Derivative) (31)2.2 函数的求导法则(Rules for Finding Derivatives) (33)2.3 高阶导数(Higher-order Derivatives) (34)2.4 隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率(Derivatives of Implicit Functions and Functions Determined by Parametric Equation and Correlative Change Rate) (34)2.5 函数的微分(Differential of a Function) (35)第三章微分中值定理与导数的应用Chapter 3 Mean Value Theorem of Differentials and theApplication of Derivatives (36)3.1 微分中值定理(The Mean Value Theorem) (36)3.2 洛必达法则(L’Hopital’s Rule) (38)3.3 泰勒公式(Taylor’s Formula) (41)3.4 函数的单调性和曲线的凹凸性(Monotonicityof Functions and Concavity of Curves) (43)3.5 函数的极值与最大最小值(Extrema, Maximaand Minima of Functions) (46)3.6 函数图形的描绘(Graphing Functions) (49)3.7 曲率(Curvature) (50)3.8 方程的近似解(Solving Equation Numerically) (53)第四章不定积分Chapter 4 Indefinite Integrals (54)4.1 不定积分的概念与性质(The Concept andProperties of Indefinite Integrals) (54)4.2 换元积分法(Substitution Rule for Indefinite Integrals) (56)4.3 分部积分法(Integration by Parts) (57)4.4 有理函数的积分(Integration of Rational Functions) (58)第五章定积分Chapter 5 Definite Integrals (61)5.1 定积分的概念和性质(Concept of Definite Integraland its Properties) (61)5.2 微积分基本定理(Fundamental Theorem of Calculus) (67)5.3 定积分的换元法和分部积分法(Integration by Substitution andDefinite Integrals by Parts) (69)5.4 反常积分(Improper Integrals) (70)第六章定积分的应用Chapter 6 Applications of the Definite Integrals (75)6.1 定积分的元素法(The Element Method of Definite Integra (75)6.2 定积分在几何学上的应用(Applications of the DefiniteIntegrals to Geometry) (76)6.3 定积分在物理学上的应用(Applications of the DefiniteIntegrals to Physics) (79)第七章空间解析几何与向量代数Chapter 7 Space Analytic Geometry and Vector Algebar (80)7.1 向量及其线性运算(Vector and Its Linear Operation) (80)7.2 数量积向量积(Dot Produc t and Cross Product) (86)7.3 曲面及其方程(Surface and Its Equation) (89)7.4 空间曲线及其方程(The Curve in Three-space and Its Equation (91)7.5 平面及其方程(Plane in Space and Its Equation) (93)7.6 空间直线及其方程(Lines in and Their Equations) (95)第八章多元函数微分法及其应用Chapter 8 Differentiation of Functions of SeveralVariables and Its Application (99)8.1 多元函数的基本概念(The Basic Concepts of Functionsof Several Variables) (99)8.2 偏导数(Partial Derivative) (102)8.3 全微分(Total Differential) (103)8.4 链式法则(The Chain Rule) (104)8.5 隐函数的求导公式(Derivative Formula for Implicit Functions). (104)8.6 多元函数微分学的几何应用(Geometric Applications of Differentiationof Ffunctions of Severalvariables) (106)8.7方向导数与梯度(Directional Derivatives and Gradients) (107)8.8多元函数的极值(Extreme Value of Functions of Several Variables) (108)第九章重积分Chapter 9 Multiple Integrals (111)9.1二重积分的概念与性质(The Concept of Double Integralsand Its Properities) (111)9.2二重积分的计算法(Evaluation of double Integrals) (114)9.3三重积分(Triple Integrals) (115)9.4重积分的应用(Applications of Multiple Itegrals) (120)第十章曲线积分与曲面积分Chapte 10 Line Integrals and Surface Integrals………………………………121 10.1 对弧长的曲线积分(line Intergrals with Respect to Arc Length) ………121 10.2 对坐标的曲线积分(Line Integrals with respect toCoordinate Variables) ……………………………………………………123 10.3 格林公式及其应用(Green's Formula and Its Applications) ………………124 10.4 对面积的曲面积分(Surface Integrals with Respect to Aarea) ……………126 10.5 对坐标的曲面积分(Surface Integrals with Respect toCoordinate Variables) ………………………………………………………128 10.6 高斯公式通量与散度(Gauss's Formula Flux and Divirgence) …… 130 10.7 斯托克斯公式环流量与旋度(Stokes's Formula Circulationand Rotation) (131)第十一章无穷级数Chapter 11 Infinite Series (133)11.1 常数项级数的概念与性质(The concept and Properties ofThe Constant series) ………………………………………………………133 11.2 常数项级数的审敛法(Test for Convergence of the Constant Series) ……137 11.3 幂级数(powe r Series). ……………………………………………………143 11.4 函数展开成幂级数(Represent the Function as Power Series) ……………148 11.5 函数的幂级数展开式的应用(the Appliacation of the Power Seriesrepresentation of a Function) (148)11.6 函数项级数的一致收敛性及一致收敛级数的基本性质(The Unanimous Convergence of the Ser ies of Functions and Its properties) (149)11.7 傅立叶级数(Fourier Series).............................................152 11.8 一般周期函数的傅立叶级数(Fourier Series of Periodic Functions) (153)第十二章微分方程Chapter 12 Differential Equation……………………………………………155 12.1 微分方程的基本概念(The Concept of DifferentialEqu ation) ……155 12.2 可分离变量的微分方程(Separable Differential Equation) ………156 12.3 齐次方程(Homogeneous Equation) ………………………………156 12.4 一次线性微分方程(Linear Differential Equation of theFirst Order) (157)12.5 全微分方程(Total Differential Equation) …………………………158 12.6 可降阶的高阶微分方程(Higher-order DifferentialEquation Turned to Lower-order DifferentialEquation) (159)12.7 高阶线性微分方程(Linear Differential Equation of Higher Order) …159 12.8 常系数齐次线性微分方程(Homogeneous LinearDifferential Equation with Constant Coefficient) (163)12.9 常系数非齐次线性微分方程(Non HomogeneousDifferential Equation with Constant Coefficient) (164)12.10 欧拉方程(Euler Equation) …………………………………………164 12.11 微分方程的幂级数解法(Power Series Solutionto Differential Equation) (164)第三部分常用数学符号的英文表达Part 3 English Expression of the Mathematical Symbol in Common Use第一部分英汉微积分词汇Part1 English-Chinese Calculus Vocabulary映射 mappingX到Y的映射 mapping of X ontoY 满射 surjection 单射 injection一一映射 one-to-one mapping 双射 bijection 算子 operator变化 transformation 函数 function逆映射 inverse mapping复合映射 composite mapping 自变量 independent variable 因变量 dependent variable 定义域 domain函数值 value of function 函数关系 function relation 值域 range自然定义域 natural domain 单值函数 single valued function 多值函数 multiple valued function 单值分支 one-valued branch 函数图形 graph of a function 绝对值函数 absolute value 符号函数 sigh function 整数部分 integral part 阶梯曲线 step curve 第一章函数与极限Chapter1 Function and Limit 集合 set元素 element 子集 subset 空集 empty set 并集 union交集 intersection 差集 difference of set 基本集 basic set补集 complement set 直积 direct product笛卡儿积 Cartesian product 开区间 open interval 闭区间 closed interval 半开区间half open interval 有限区间 finite interval区间的长度 length of an interval 无限区间 infinite interval 领域 neighborhood领域的中心 centre of a neighborhood 领域的半径 radius of a neighborhood 左领域left neighborhood 右领域 right neighborhood当且仅当 if and only if(iff) 分段函数 piecewise function 上界 upper bound 下界lower bound 有界 boundedness 无界 unbounded函数的单调性 monotonicity of a function 单调增加的 increasing 单调减少的decreasing单调函数 monotone function函数的奇偶性 parity(odevity) of a function对称 symmetry 偶函数 even function 奇函数 odd function函数的周期性 periodicity of a function 周期 period反函数 inverse function 直接函数 direct function 复合函数 composite function 中间变量 intermediate variable 函数的运算 operation of function基本初等函数 basic elementary function 初等函数 elementary function 幂函数 power function指数函数 exponential function 对数函数 logarithmic function 三角函数 trigonometric function反三角函数 inverse trigonometric function 常数函数 constant function 双曲函数hyperbolic function 双曲正弦 hyperbolic sine 双曲余弦 hyperbolic cosine 双曲正切hyperbolic tangent反双曲正弦 inverse hyperbolic sine 反双曲余弦 inverse hyperbolic cosine 反双曲正切 inverse hyperbolic tangent 极限 limit数列 sequence of number 收敛 convergence 收敛于 a converge to a 发散 divergent极限的唯一性 uniqueness of limits收敛数列的有界性 boundedness of aconvergent sequence子列 subsequence函数的极限 limits of functions函数f(x)当x趋于x0时的极限 limit of functions f(x) as x approaches x0 左极限 left limit 右极限 right limit单侧极限 one-sided limits水平渐近线 horizontal asymptote 无穷小 infinitesimal 无穷大 infinity铅直渐近线 vertical asymptote 夹逼准则 squeeze rule单调数列 monotonic sequence高阶无穷小 infinitesimal of higher order 低阶无穷小 infinitesimal of lower order 同阶无穷小 infinitesimal of the same order 等阶无穷小 equivalent infinitesimal 函数的连续性 continuity of a function 增量 increment函数f(x)在x0连续 the function f(x) is continuous at x0左连续 left continuous 右连续 right continuous区间上的连续函数 continuous function 函数f(x)在该区间上连续 function f(x) is continuous on an interval 不连续点 discontinuity point第一类间断点 discontinuity point of the first kind第二类间断点 discontinuity point of the second kind初等函数的连续性 continuity of the elementary functions定义区间 defined interval最大值 global maximum value (absolute maximum)最小值 global minimum value (absolute minimum)零点定理 the zero point theorem介值定理 intermediate value theorem 第二章导数与微分Chapter2 Derivative and Differential 速度 velocity匀速运动 uniform motion 平均速度 average velocity瞬时速度 instantaneous velocity 圆的切线 tangent line of a circle 切线 tangent line切线的斜率 slope of the tangent line 位置函数 position function 导数 derivative 可导derivable函数的变化率问题 problem of the change rate of a function导函数 derived function 左导数 left-hand derivative 右导数 right-hand derivative 单侧导数 one-sided derivativesf(x)在闭区间【a,b】上可导 f(x)isderivable on the closed interval [a,b] 切线方程 tangent equation 角速度 angular velocity 成本函数 cost function 边际成本 marginal cost 链式法则 chain rule隐函数 implicit function 显函数 explicit function 二阶函数 second derivative 三阶导数 third derivative 高阶导数 nth derivative莱布尼茨公式 Leibniz formula 对数求导法 log- derivative 参数方程 parametric equation 相关变化率 correlative change rata 微分 differential 可微的 differentiable 函数的微分 differential of function自变量的微分 differential of independent variable微商 differential quotient间接测量误差 indirect measurement error 绝对误差 absolute error相对误差 relative error第三章微分中值定理与导数的应用Chapter3 MeanValue Theorem of Differentials and the Application of Derivatives 罗马定理Rolle’s theorem 费马引理Fermat’s lemma拉格朗日中值定理Lagrange’s mean value theorem驻点 stationary point 稳定点 stable point 临界点 critical point辅助函数 auxiliary function拉格朗日中值公式Lagrange’s mean value formula柯西中值定理Cauchy’s mean value theorem洛必达法则L’Hospital’s Rule0/0型不定式 indeterminate form of type 0/0不定式 indeterminate form泰勒中值定理Taylor’s mean value theorem泰勒公式 Taylor formula 余项 remainder term拉格朗日余项 Lagrange remainder term 麦克劳林公式Maclaurin’s formula 佩亚诺公式 Peano remainder term 凹凸性 concavity凹向上的 concave upward, cancave up 凹向下的,向上凸的concave downward’ concave down拐点 inflection point函数的极值 extremum of function 极大值 local(relative) maximum 最大值global(absolute) mximum 极小值 local(relative) minimum 最小值 global(absolute) minimum 目标函数 objective function 曲率 curvature弧微分 arc differential平均曲率 average curvature 曲率园 circle of curvature 曲率中心 center of curvature 曲率半径 radius of curvature渐屈线 evolute 渐伸线 involute根的隔离 isolation of root 隔离区间 isolation interval 切线法 tangent line method第四章不定积分Chapter4 Indefinite Integrals原函数 primitive function(antiderivative) 积分号 sign of integration 被积函数integrand积分变量 integral variable 积分曲线 integral curve 积分表 table of integrals换元积分法 integration by substitution 分部积分法 integration by parts分部积分公式 formula of integration by parts有理函数 rational function 真分式 proper fraction 假分式 improper fraction第五章定积分Chapter5 Definite Integrals 曲边梯形 trapezoid with 曲边 curve edge窄矩形 narrow rectangle曲边梯形的面积 area of trapezoid with curved edge积分下限 lower limit of integral 积分上限 upper limit of integral 积分区间 integral interval 分割 partition积分和 integral sum 可积 integrable矩形法 rectangle method积分中值定理 mean value theorem of integrals函数在区间上的平均值 average value of a function on an integvals牛顿-莱布尼茨公式 Newton-Leibniz formula微积分基本公式 fundamental formula of calculus换元公式 formula for integration by substitution递推公式 recurrence formula 反常积分 improper integral反常积分发散 the improper integral is divergent反常积分收敛 the improper integral is convergent无穷限的反常积分 improper integral on an infinite interval无界函数的反常积分 improper integral of unbounded functions绝对收敛 absolutely convergent第六章定积分的应用Chapter6 Applications of the Definite Integrals元素法 the element method 面积元素 element of area平面图形的面积 area of a luane figure 直角坐标又称“笛卡儿坐标 (Cartesian coordinates)”极坐标 polar coordinates 抛物线 parabola 椭圆 ellipse旋转体的面积 volume of a solid of rotation旋转椭球体 ellipsoid of revolution, ellipsoid of rotation曲线的弧长 arc length of acurve 可求长的 rectifiable 光滑 smooth 功 work水压力 water pressure 引力 gravitation 变力 variable force第七章空间解析几何与向量代数Chapter7 Space Analytic Geometry and Vector Algebra向量 vector自由向量 free vector 单位向量 unit vector 零向量 zero vector 相等 equal 平行parallel向量的线性运算 linear poeration of vector 三角法则 triangle rule平行四边形法则 parallelogram rule 交换律 commutative law 结合律 associative law 负向量 negative vector 差 difference分配律 distributive law空间直角坐标系 space rectangular coordinates坐标面 coordinate plane 卦限 octant向量的模 modulus of vector向量a与b的夹角 angle between vector a and b方向余弦 direction cosine 方向角 direction angle向量在轴上的投影 projection of a vector onto an axis数量积,外积,叉积 scalar product,dot product,inner product曲面方程 equation for a surface 球面 sphere旋转曲面 surface of revolution 母线 generating line 轴 axis圆锥面 cone 顶点 vertex旋转单叶双曲面 revolution hyperboloids of one sheet旋转双叶双曲面 revolution hyperboloids of two sheets柱面 cylindrical surface ,cylinder 圆柱面 cylindrical surface 准线 directrix抛物柱面 parabolic cylinder 二次曲面 quadric surface 椭圆锥面 dlliptic cone 椭球面ellipsoid单叶双曲面 hyperboloid of one sheet 双叶双曲面 hyperboloid of two sheets 旋转椭球面 ellipsoid of revolution 椭圆抛物面 elliptic paraboloid旋转抛物面 paraboloid of revolution 双曲抛物面 hyperbolic paraboloid 马鞍面 saddle surface椭圆柱面 elliptic cylinder 双曲柱面 hyperbolic cylinder 抛物柱面 parabolic cylinder 空间曲线 space curve空间曲线的一般方程 general form equations of a space curve空间曲线的参数方程 parametric equations of a space curve 螺转线 spiral 螺矩 pitch 投影柱面 projecting cylinder 投影 projection平面的点法式方程 pointnorm form eqyation of a plane法向量 normal vector平面的一般方程 general form equation of a plane两平面的夹角 angle between two planes 点到平面的距离 distance from a point to a plane空间直线的一般方程 general equation of a line in space方向向量 direction vector直线的点向式方程 pointdirection form equations of a line方向数 direction number直线的参数方程 parametric equations of a line两直线的夹角 angle between two lines 垂直 perpendicular直线与平面的夹角 angle between a line and a planes平面束 pencil of planes平面束的方程 equation of a pencil of planes行列式 determinant系数行列式 coefficient determinant第八章多元函数微分法及其应用Chapter8 Differentiation of Functions of Several Variables and Its Application 一元函数 function of one variable 多元函数 function of several variables 内点 interior point 外点 exterior point 边界点 frontier point,boundary point 聚点 point of accumulation 开集 openset 闭集 closed set 连通集 connected set 开区域 open region 闭区域 closed region有界集 bounded set 无界集 unbounded setn维空间 n-dimentional space 二重极限 double limit 多元函数的连续性 continuity of function of seveal 连续函数 continuous function 不连续点 discontinuity point 一致连续 uniformly continuous 偏导数 partial derivative 对自变量x的偏导数 partial derivative with respect to independent variable x 高阶偏导数 partial derivative of higher order 二阶偏导数 second order partial derivative 混合偏导数 hybrid partial derivative 全微分 total differential 偏增量 oartial increment 偏微分 partial differential 全增量 total increment 可微分 differentiable 必要条件 necessary condition充分条件 sufficient condition 叠加原理 superpostition principle 全导数 total derivative中间变量 intermediate variable 隐函数存在定理 theorem of the existence of implicit function 曲线的切向量 tangent vector of a curve 法平面 normal plane 向量方程vector equation 向量值函数 vector-valued function 切平面 tangent plane 法线 normal line 方向导数 directional derivative梯度 gradient数量场 scalar field 梯度场 gradient field 向量场 vector field 势场 potential field 引力场 gravitational field 引力势 gravitational potential 曲面在一点的切平面 tangent plane to asurface at a point 曲线在一点的法线 normal line to asurface at a point 无条件极值 unconditional extreme values 条件极值 conditional extreme values 拉格朗日乘数法 Lagrange multiplier method 拉格朗日乘子 Lagrange multiplier 经验公式 empirical formula 最小二乘法 method of least squares 均方误差mean square error 第九章重积分 Chapter9 Multiple Integrals 二重积分 double integral 可加性 additivity累次积分 iterated integral 体积元素 volume element 三重积分 triple integral 直角坐标系中的体积元素 volumeelement in rectangular coordinate system 柱面坐标 cylindrical coordinates 柱面坐标系中的体积元素 volumeelement in cylindrical coordinate system 球面坐标 spherical coordinates 球面坐标系中的体积元素 volumeelement in spherical coordinate system 反常二重积分 improper double integral 曲面的面积 area of a surface 质心 centre of mass 静矩 static moment 密度 density 形心centroid 转动惯量 moment of inertia 参变量 parametric variable 第十章曲线积分与曲面积分Chapter10 Line(Curve)Integrals and Surface Integrals对弧长的曲线积分 line integrals with respect to arc hength第一类曲线积分 line integrals of the first type对坐标的曲线积分 line integrals with respect to x,y,and z第二类曲线积分 line integrals of the second type有向曲线弧 directed arc单连通区域 simple connected region 复连通区域 complex connected region 格林公式Green formula第一类曲面积分 surface integrals of the first type对面的曲面积分 surface integrals with respect to area有向曲面 directed surface对坐标的曲面积分 surface integrals with respect to coordinate elements第二类曲面积分 surface integrals of the second type有向曲面元 element of directed surface 高斯公式 gauss formula拉普拉斯算子 Laplace operator 格林第一公式Green’s first formula 通量 flux散度 divergence斯托克斯公式 Stokes formula 环流量 circulation 旋度 rotation,curl第十一章无穷级数Chapter11 Infinite Series 一般项 general term 部分和 partial sum 余项 remainder term 等比级数 geometric series 几何级数 geometric series 公比 common ratio调和级数 harmonic series柯西收敛准则 Cauchy convergence criteria, Cauchy criteria for convergence 正项级数series of positive terms 达朗贝尔判别法D’Alembert test 柯西判别法 Cauchy test交错级数 alternating series 绝对收敛 absolutely convergent 条件收敛 conditionally convergent 柯西乘积 Cauchy product 函数项级数 series of functions 发散点 point of divergence 收敛点 point of convergence 收敛域 convergence domain 和函数 sum function 幂级数 power series幂级数的系数 coeffcients of power series 阿贝尔定理 Abel Theorem收敛半径 radius of convergence 收敛区间 interval of convergence 泰勒级数 Taylor series麦克劳林级数 Maclaurin series 二项展开式 binomial expansion 近似计算approximate calculation舍入误差 round-off error,rounding error 欧拉公式Euler’s formula魏尔斯特拉丝判别法 Weierstrass test 三角级数 trigonometric series 振幅 amplitude 角频率 angular frequency 初相 initial phase 矩形波 square wave谐波分析 harmonic analysis 直流分量 direct component 基波 fundamental wave 二次谐波 second harmonic三角函数系 trigonometric function system 傅立叶系数 Fourier coefficient 傅立叶级数 Forrier series 周期延拓 periodic prolongation 正弦级数 sine series 余弦级数cosine series 奇延拓 odd prolongation 偶延拓 even prolongation傅立叶级数的复数形式 complex form of Fourier series第十二章微分方程Chapter12 Differential Equation解微分方程 solve a dirrerential equation 常微分方程 ordinary differential equation偏微分方程 partial differential equation,PDE微分方程的阶 order of a differential equation微分方程的解 solution of a differential equation微分方程的通解 general solution of a differential equation初始条件 initial condition微分方程的特解 particular solution of a differential equation初值问题 initial value problem微分方程的积分曲线 integral curve of a differential equation可分离变量的微分方程 variable separable differential equation隐式解 implicit solution隐式通解 inplicit general solution 衰变系数 decay coefficient 衰变 decay齐次方程 homogeneous equation一阶线性方程 linear differential equation of first order非齐次 non-homogeneous齐次线性方程 homogeneous linear equation非齐次线性方程 non-homogeneous linear equation常数变易法 method of variation of constant暂态电流 transient stata current 稳态电流 steady state current 伯努利方程 Bernoulli equation全微分方程 total differential equation 积分因子 integrating factor高阶微分方程 differential equation of higher order悬链线 catenary高阶线性微分方程 linera differentialequation of higher order自由振动的微分方程 differential equation of free vibration强迫振动的微分方程 differential equation of forced oscillation串联电路的振荡方程 oscillation equation of series circuit二阶线性微分方程 second order linera differential equation线性相关 linearly dependence 线性无关 linearly independce二阶常系数齐次线性微分方程 second order homogeneour linear differential equation with constant coefficient二阶变系数齐次线性微分方程 second order homogeneous linear differential equation with variable coefficient 特征方程 characteristic equation无阻尼自由振动的微分方程 differential equation of free vibration with zero damping 固有频率 natural frequency简谐振动 simple harmonic oscillation,simple harmonic vibration微分算子 differential operator待定系数法 method of undetermined coefficient共振现象 resonance phenomenon 欧拉方程 Euler equation幂级数解法 power series solution 数值解法 numerial solution 勒让德方程 Legendre equation微分方程组 system of differential equations常系数线性微分方程组 system of linera differential equations with constant coefficient第二部分定理定义公式的英文表达Part2 English Expression for Theorem, Definition and Formula第一章函数与极限Chapter 1 Function and Limit1.1 映射与函数 (Mapping and Function)一、集合 (Set)二、映射 (Mapping)映射概念 (The Concept of Mapping) 设X, Y是两个非空集合 , 如果存在一个法则f,使得对X中每个元素x,按法则f,在Y中有唯一确定的元素y与之对应 ,则称f为从X到 Y的映射 , 记作f:X→Y。
高等数学3_8方程近似解
n xn
0 1.5
1 2 3 2.375 12.396 1903.779
xn = 3 xn −1 + 1 , 取 x0 = 1.5
发散 !
解法2 将方程变形为 x = 3 x + 1 , 迭代格式为
n xn
1 2 0 1.5 1.35721 1.33086
第八节 方程的近似解
求方程 f ( x) = 0 的实根
两种情形 本节内容:
第三章
可求精确根 (有时计算很繁) 无法求精确根 求近似根
一、根的隔离与二分法 二、牛顿切线法及其变形 三、一般迭代法 (补充)
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一、根的隔离与二分法
则称[a, b]为 若方程 f ( x) = 0 在[a, b] 内只有一个根, 其隔根区间. f ( x) ∈ C[a, b] , f (a ) f (b) < 0 , [a, b] 为隔根区间 且 f ( x) 在 (a, b) 内严格单调 y
y
o a
y
y b
x o a
y b b x
o a x
b x
o a
f′>0 f ′′ > 0
f′<0 f ′′ > 0
f′>0 f ′′ < 0
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f′<0 f ′′ < 0
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牛顿切线法的基本思想: 用切线近似代替曲线弧求方 程的近似根 . y 记纵坐标与 f ′′( x) 同号的端点为 a ( x0 , f ( x0 )) , 在此点作切线 , 其方程为 o
搜索过程也可从 b 开始 , 取步长 h < 0 .
高等数学方程近似解优秀PPT
an )
1 2n1
(b
a)
n 0
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例1. 用二分法求方程x3 1.1x2 0.9x 1.4 0 的近似
实根时, 要使误差不超过 103, 至少应对分区间多少次 ? 解: 设 f (x) x3 1.1x2 0.9x 1.4,则 f (x) C(, ) f (x) 3x2 2.2x 0.9 0 ( 5.67 0)
y x 1 o
y x3
1 2 x
法
从区间[a , b]的左端点出发 , 以定步长 h 一步步向右
搜索, 若
f (a jh) f (a ( j 1)h) 0
( j 0,1,; a ( j 1)h b)
则区间[a jh,a ( j 1)h]内必有根.
搜索过程也可从 b 开始 , 取步长 h < 0 .
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2. 二分法
设 f (x) C[a,b] , f (a) f (b) 0,且方程 f (x) 0只有
一个根
(a
,
b),
Байду номын сангаас
取中点
1
a
b,
2
若 f (1) 0,则1 即为所求根 .
若 f (a) f (1) 0,则根 (a, 1),令
a1
a a1
a
,
1
ab11 b1
记 m min f (x) 0, 则得
[a,b]
xn
f (xn ) m
说明: 用牛顿法时, 若过纵坐标与 f (x)异号的端点作 切线 , 则切线与 x 轴焦点的横坐标未必在 [a, b]内.
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如图,精确画出y f (x)的图形,然后从图上 定出它与 x 轴交点的大概位置.
2.以根的隔离区间的端点作为根的初始近似 值,逐步改善根的近似值的精确度,直至求得 满足精确度要求的近似实根.
常用方法——二分法和切线法(牛顿法)
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二、二分法
设 f ( x) 在区间[a,b] 上连续,f (a) f (b) 0,
y
D
o
y f (x)
x
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§3.8 方程的近似解 基本思想
设 f ( x) 在区间 [a,b] 上连续,f (a) f (b) 0,
则方程 f ( x)=0在 (a,b)内至少有一个实根 .
y
1:确定根的隔离区间
B
2:以隔离区间端点作为 根的初始近似值,再用 o 一些方法加以改善精度
f ( x) 0 在 [0,1]内有唯一的实根.
取 a 0,b 1, [0,1]即是一个隔离区间.
计算得:
1 0.5, f (1 ) 0.55 0, 故 a1 0.5, b1 1; 2 0.75, f (2 ) 0.32 0, 故 a2 0.5, b2 0.75;
则方程 f ( x)=0在 (a,b)内有唯一个的实根 ,
[a,b] 是根的一个隔离区间.
定义 用曲线弧一端的切线来代替曲线弧,从 而求出方程实根的近似值,这种方法叫做切线 法(牛顿法).
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如图,
y
在纵坐标与 f ( x) 同号的
y f (x)
B
那个端点(此端点记作 ( x0 , f ( x0 ))) 作切线,这切
(1)
注意 : 如果 f (b) 与 f ( x) 同号,可记 x0 b.
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例2 用切线法求方程 x3 1.1x2 0.9x 1.4 0 的实根的近似值,使误差不超过 103.
解 令 f ( x) x3 1.1x2 0.9x 1.4, [0,1] 是一个隔离区间. f (0) 0, f (1) 0.
f (0.738) f (0.738)
0.674;
O
1
x3
0.674
f (0.674) 0.671; f (0.674)
x4
0.671
f (0.671) 0.671; f (0.671)
计算停止.
得根的近似值为0.671 , 其误差都小于103.
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复习 s s( x). 单调增加函数
弧微分公式
故 ds 1 y2dx.
曲线C在点M处的曲率
K lim s0 s
K d .
ds
曲率的计算公式
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y
k
3.
(1 y2 )2
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1 曲率半径.
k
曲率圆.
D 曲率中心,
0.670 0.671. 即 0.670 作为根的不足近似值, 0.671 作为根的过剩近似值, 其误差都小于103.
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三、切线法
设 f ( x) 在 [a,b] 上具有二阶导数,f (a) f (b) 0, 且 f ( x) 及 f ( x) 在 [a,b] 上保持定号.
如果 f (1 ) 与 f (b) 同号,那末取 a1 a, b1 1,
也有
a1
b1
及
b1
a1
1 (b 2
a);
总之,
当
1 时,可求得
a1
b1
且
b1
a1
1 (b 2
a);
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以 [a1,b1] 作为新的隔离区间,重复上述做法,
当
2
1 2
x1
x0
f ( x0 ) , f ( x0 )
y
y f (x)
在点 ( x1, f ( x1 )) 作切线, 得根的近似值 x2 x1
o f ( x1 ) . f ( x1 )
a
x1
x2
A
如此继续,得根的近似值
B bx
xn
xn1
f ( xn1 ) f ( xn1 )
o a x1
bx
线与 x 轴的交点的横坐标
x1 比 x0 更接近方程的根 . A
f (a) 0, f (b) 0
令 x0 a,
f ( x) 0, f ( x) 0
则切线方程为 y f ( x0 ) f ( x0 )( x x0 ).
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令 y 0, 得
且方程 f ( x)=0在 (a,b)内仅有一个实根,于是
[a , b] 即是这个根的一个隔离区间.
作法:
取 [a,b]的中点 1
a b,计算 2
f (1 ).
如果 f (1 ) 0,那末 1;
如果 f (1 ) 与 f (a) 同号,那末取 a1 1, b1 b,
(a1
b1 ) 时,可求得 a2
b2
且
b2
a2
1 22
(b
a);
如此重复 n 次, 可求得 an bn 且
bn
an
1 2n
(b
a).
如果以 an 或 bn 作为 的近似值,那末其误差
小于
1 2n
(b
a
).
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例1 用二分法求方程 x3 1.1x2 0.9x 1.4 0 的实根的近似值,使误差不超过 103. 解 令 f ( x) x3 1.1x2 0.9x 1.4,
显然 f ( x) 在 (,)内连续. f ( x) 3x2 2.2x 0.9, 1.49 0, f ( x) 0. 如图
故 f ( x) 在 (,)内单调增加, f ( x) 0 至多有一个实根.
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f (0) 1.4 0, f (1) 1.6 0,
如图,在 [0,1] 上, f ( x) 3x2 2.2x 0.9 0,
f ( x) 6x 2.2 0,
O
1
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f ( x) 与 f (1) 同号, 令 x0 1.
代入(1),得
f (1)
x1
1
0.738; f (1)
x2
0.738
由 f (a1 ) f (b1 ) 0,即知 a1 b1,且
b1
a1
1 (b 2
a);
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二、二分法
设 f ( x) 在区间[a,b] 上连续,f (a) f (b) 0,
且方程 f ( x)=0在 (a,b)内仅有一个实根,于是
[a , b] 即是这个根的一个隔离区间. 作法:
3 0.625, f (3 ) 0.16 0, 故 a3 0.625, b2 0.75; 4 0.687, f (4 ) 0.062 0, 故 a4 0.625, b4 0.687;
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5 0.656, f (5 ) 0.054 0, 故 a5 0.656, b5 0.687; 6 0.672, f (6 ) 0.005 0, 故 a6 0.656, b6 0.672; 7 0.664, f (7 ) 0.025 0, 故 a7 0.664, b7 0.672; 8 0.668, f (8 ) 0.010 0, 故 a8 0.668, b8 0.672; 9 0.670, f (9 ) 0.002 0, 故 a9 0.670, b9 0.672; 10 0.671, f (10 ) 0.001 0, 故 a10 0.670, b10 0.671.
a
a1
a
2
b
1 b
A
x
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§3.8 方程的近似解
一、问题的提出
问题:高次代数方程或其他类型的方程求精确 根一般比较困难,希望寻求方程近似根的有效计 算方法.
求近似实根的步骤: 1.确定根的大致范围——根的隔离区间.
确定一个区间[a,b] 使所求的根是位于这个 区间内的唯一实根.区间[a,b] 称为所求实 根的隔离区间.
四、小结
求方程近似实根的常用方法: 二分法、切线法(牛顿法)、割线法.
切线法实质:特定的迭代法.( ( x) x f ( x) )
f ( x) 求方程的根的迭代法是指由根的近似值出发,通过 递推公式将近似值加以精确化的反复演算过程.
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