数学与应用数学专业毕业论文
数学与应用数学毕业论文——正交矩阵及其应用
本科生毕业设计(论文)正交矩阵及其应用学院:专业:数学与应用数学学号:学生姓名:指导教师:二〇一一年六月摘要如果n阶实矩阵A满足,那么称A为正交矩阵.正交矩阵是由内积引出的.本文例举了正交矩阵在线性代数、化学和物理中的三个应用.在线性代数中,求标准正交基一般用Schimidt正交化方法.本文论证了一种特殊的正交矩阵——初等旋转矩阵——也可以求任一向量空间的标准正交基,并通过实例说明此方法的应用.在化学上,原子轨道的杂化,实际是由一组相互正交的单位基向量,通过线性变换转化为另一组相互正交的单位基向量.而线性代数中由一组标准正交基到另一组标准正交基的过渡矩阵是正交矩阵,因此可以利用正交矩阵的性质求原子轨道的杂化轨道式.在物理上,任一刚体运动都对应一个正交矩阵,本文证明了曲线作刚体运动时曲率和挠率是两个不变量.关键词:正交矩阵;初等旋转矩阵;标准正交基;原子轨道的杂化;曲率;挠率AbstractOrthogonal matrices and its applicationsIf a-dimensional real matrixsatisfies,we call it orthogonal matrix. Orthogonal matrix is extracted by inner product.This paper enumerats the applications of orthogonal matrix inlinear algebra, chemistry, and physics. Schimidt method is always used to find the standard orthogonal basis in linear algebra. A special kind of orthogonal matrix, namely elementary rotational matrix, is established to find the standard orthogonal basis in this paper. The orbital atom heterozygous is actually made by a team of mutually orthogonal unit basis vector, through linear transformation into another group of mutually orthogonal unit basis in linear algebra. Thetransition matrix of a group of standard orgthogonal basis to another group of standard orthogonal basis is an orthogonal matrix. Therefore, properties of orthogonal basis can be used to find the orbital atom heterozygous. In physics, any rigid motion corresponds with anorthogonal matrix. The curvature and torsion rate are proved to be two invariants when a curve is in rigid motion.Keywords:Orthogonal matrix; Elementary rotation matrix; Standard orthogonal basis; The orbital atom heterozygous; Curvature;Torsion rate目录1.引言 12.正交矩阵的基本知识 32.1正交矩阵的定义与判定 32.2 正交矩阵的性质 33.正交矩阵的应用 53.1 正交矩阵在线性代数中的应用 53.2正交矩阵在化学中的应用 113.3正交矩阵在物理学中的应用 14参考文献 18致谢 19正交矩阵及其应用姓名:学号:班级:1.引言因为行列式要求行数等于列数,排成的表总是正方形的,通过对它的研究又发现了矩阵的理论.矩阵也是由数排成行和列的数表,可以行数和烈数相等也可以不等.矩阵和行列式是两个完全不同的概念,行列式代表着一个数,而矩阵仅仅是一些数的有顺序的摆法.利用矩阵这个工具,可以把线性方程组中的系数组成向量空间中的向量;这样对于一个多元线性方程组的解的情况,以及不同解之间的关系等等一系列理论上的问题,就都可以得到彻底的解决.矩阵是数学中的一个重要的基本概念,是代数学的一个主要研究对象,也是数学研究和应用的一个重要工具.“矩阵”这个词是由西尔维斯特首先使用的,他是为了将数字的矩形阵列区别于行列式而发明了这个述语.而实际上,矩阵这个课题在诞生之前就已经发展的很好了.从行列式的大量工作中明显的表现出来,为了很多目的,不管行列式的值是否与问题有关,方阵本身都可以研究和使用,矩阵的许多基本性质也是在行列式的发展中建立起来的.在逻辑上,矩阵的概念应先于行列式的概念,然而在历史上次序正好相反.凯莱先把矩阵作为一个独立的数学概念提出来,同研究线性变换下的不变量相结合,首先引进矩阵以简化记号并发表了关于这个题目的一系列文章.1858年,他发表了关于这一课题的第一篇论文《矩阵论的研究报告》,系统地阐述了关于矩阵的理论.文中他定义了矩阵的相等、矩阵的运算法则、矩阵的转置以及矩阵的逆等一系列基本概念,指出了矩阵加法的可交换性与可结合性.另外,凯莱还给出了方阵的特征方程和特征根(特征值)以及有关矩阵的一些基本结果.凯莱出生于一个古老而有才能的英国家庭,剑桥大学三一学院大学毕业后留校讲授数学,三年后他转从律师职业,工作卓有成效,并利用业余时间研究数学,发表了大量的数学论文.1855年,埃米特(C.Hermite,1822~1901)证明了别的数学家发现的一些矩阵类的特征根的特殊性质,如现在称为埃米特矩阵的特征根性质等.后来,克莱伯施(A.Clebsch,1831.1872)、布克海姆(A.Buchheim)等证明了对称矩阵的特征根性质.泰伯(H.Taber)引入矩阵的迹的概念并给出了一些有关的结论.在矩阵论的发展史上,弗罗伯纽斯(G.Frobenius,1849~1917)的贡献是不可磨灭的.他讨论了最小多项式问题,引进了矩阵的秩、不变因子和初等因子、正交矩阵、矩阵的相似变换、合同矩阵等概念,以合乎逻辑的形式整理了不变因子和初等因子的理论,并讨论了正交矩阵与合同矩阵的一些重要性质.1854年,约当研究了矩阵化为标准型的问题.1892年,梅茨勒(H.Metzler)引进了矩阵的超越函数概念并将其写成矩阵的幂级数的形式.傅立叶、西尔和庞加莱的著作中还讨论了无限阶矩阵问题,这主要是适用方程发展的需要而开始的.矩阵本身所具有的性质依赖于元素的性质,矩阵由最初作为一种工具经过两个多世纪的发展,现在已成为独立的一门数学分支——矩阵论.而矩阵论又可分为矩阵方程论、矩阵分解论和广义逆矩阵论等矩阵的现代理论.矩阵的应用是多方面的,不仅在数学领域里,而且在化学、力学、物理、科技等方面都十分广泛的应用.本文主要介绍正交矩阵与其应用.我们把阶实数矩阵满足,称为正交矩阵.尽管我们在这里只考虑实数矩阵,但这个定义可用于其元素来自任何域的矩阵.正交矩阵是由内积自然引出的,要看出其与内积的联系,考虑在维实数内积空间中的关于正交基写出的向量.的长度的平方是.如果矩阵形式为的线性变换保持了向量长度,所以有限维线性等距同构,比如旋转、反射和它们的组合,都产生正交矩阵.本文例举了正交矩阵在线性代数、化学和物理中的三大应用.其中,在线性代数中,求标准正交基除了用Schimidt正交化方法外,本文论证了正交矩阵的其中一种矩阵...初等旋转矩阵也可以求任一矩阵的标准正交基,此法用实例与Schimidt 正交化方法对比;在化学上,根据原子轨道的杂化理论,杂化的原子都有其轨道杂化式,对于形成对阵的原子轨道杂化,利用正交矩阵的性质可以求解该原子杂化轨道的杂化轨道式;在物理上,任一刚体运动都对应一个正交矩阵, 三维空间一条曲线经过刚体运动,其曲率和挠率是不变的,本文考察了曲线做刚体运动时的不变量——曲率和挠率.2.正交矩阵的基本知识本节中在没有特别说明的情况下,都表示为正交矩阵,记矩阵的秩为,与为矩阵的第列与第列,表示矩阵的第行.表示行列式的值即=.2.1正交矩阵的定义与判定定义2.1.1[3]阶实数矩阵满足(或,或),则称为正交矩阵.判定2.1.2 矩阵是正交矩阵;判定2.1.3 矩阵是正交矩阵;判定2.1.4 矩阵是正交矩阵;备注:判定一个是方阵是否为正交矩阵往往用定义,即(或,或),也可以验证的行向量或列向量是否是两两正交的单位向量.当已知的正交矩阵求证其他的结论时,要用正交矩阵的定义及有关性质2.2 正交矩阵的性质若是正交矩阵,则有以下性质([3]):性质2.2.5,则可逆,且其逆也为正交矩阵.证明显然.所以也是正交矩阵.性质2.2.6,,也是正交矩阵, 即有:(1)当时,, 即;(2)当时,, 即证明若是正交矩阵,, 由性质2.2.5,为正交矩阵.因为,所以,当时,, 即;当时., 即.从而为正交矩阵.性质2.2.7是正交矩阵.证明因为,所以.因此,也是正交矩阵性质2.2.8是正交矩阵的充分必要条件是.证明必要性若是正交矩阵,则另一方面,一方面,于是,,;充分性因为是正交矩阵,若,显然也是正交矩阵.性质2.2.9 若也是正交矩阵, 则,,,都为正交矩阵.证明由可知,故为正交矩阵.同理推知,,,均为正交矩阵.正交矩阵的性质主要有以上几点, 还有例如它的特征值的模为1, 且属于不同特征值的特征向量相互正交; 如果是它的特征值, 那么也是它的特征值, 另外正交矩阵可以对角化, 即存在复可逆矩阵, 使,其中为的全部特征值, 即. 这些性质证明略.3.正交矩阵的应用3.1 正交矩阵在线性代数中的应用在线性代数中我们通常用施密特方法求标准正交基,现在可以用正交矩阵中的一种殊矩阵求标准正交基---初等旋转矩阵即Givens矩阵.定义3.1[1] 设向量则称阶矩阵为向量下的Givens矩阵或初等旋转矩阵,也可记作.下面给出Givens矩阵的三个性质[2],[10]性质3.1.1 Givens矩阵是正交矩阵.证明由,则,故是正交矩阵.性质3.1.2 设,则有.证明由的定义知,,且,即右乘向量,只改变向量第和第个元素,其他元素不变.性质3.1.3 任意矩阵右乘,只改变的第列和列元素; 任意矩阵左乘,只改变的第行和行元素.证明由性质3.1.2和矩阵乘法易得结论.引理3.1.4[2] 任何阶实非奇异矩阵 ,可通过左连乘初等旋转矩阵化为上三角矩阵, 且其对角线元素除最后一个外都是正的.定理3.1.5[10] 设是阶正交矩阵若, 则可表示成若干个初等旋转矩阵的乘积, 即;若, 则可以表示成若干个初等旋转矩阵的乘积再右乘以矩阵, 即, 其中是初等旋转矩阵.().证明由于是阶正交矩阵,根据引理3.1.4知存在初等旋转矩阵,使(这里是阶上三角阵),而且的主对角线上的元素除最后一个外都是正的,于是(3-11)注意到是正交矩阵,由(3-11)式得,,即(3-12)设=,其中,,则=.由上式得所以, (3-13)即,当时,;当时,.记,注意到是初等旋转矩阵,故定理1结论成立.引理3.1.6[1] 设其中是阶正交矩阵,是阶上三角阵,是零矩阵.定理3.1.7[10] 设,则可以通过左连乘初等旋转矩阵,把变为的形式,其中是阶上三角阵,是矩阵.证明由引理3.1.6知,其中是阶正交矩阵,是阶上三角阵.又根据定理1知:,则是初等旋转矩阵.(I)当时,;(II)当时,,则.显然,是阶上三角阵,当时,与除最后一行对应元素绝对相等、符号相反外,其余元素对应相等.当时时,.综上,知本定理的结论成立.设,,,是欧氏空间的子空间的一组基,记是秩为的的矩阵.若满足定理2的条件,则存在初等旋转矩阵,使(3-14)且所以(3-15)由(3-14)(3-15)两式知,对、做同样的旋转变换,在把化为的同时,就将化成了,而的前个列向量属于子空间.综上所述可得化欧氏空间的子空间的一组基为一组标准正交基的方法:(1)由已知基为列向量构成矩阵;(2)对矩阵施行初等旋转变换,化为,同时就被化为正交矩阵,这里是阶上三角阵;(3)取的前个列向量便可得的一组标准正交基.显然,上述方法是求子空间的一组标准正交基的另一种方法.下面,我们通过实例对比Schimidt正交化求标准正交基.例求以向量,,为基的向量空间的一组标准正交基.解方法一用Schimidt正交化把它们正交化:,,再把每个向量单位化,得,,.即,,,就是由,得到的的一组标准正交基.方法二(利用连乘初等旋转矩阵)设矩阵,对分块矩阵依次左乘,,,=,=,=,得=,则,,取,,.那么就是由,得到的的一组标准正交基.对比两者的解法,用Schimidt正交化把它们正交化需要的是记公式,若向量的维数比较多的,计算比较麻烦,而用初等旋转矩阵则可根据向量组成的矩阵的特点来求其标准正交基.3.2正交矩阵在化学中的应用原子轨道的杂化是在一个原子中不同原子轨道的线性组合.在结构化学原子轨道杂化理论中,原子中能级相近的几个原子轨道可以相互混合,从而产生新的原子轨道.杂化过程的数学表达式为,为新的杂化轨道,为参加杂化的旧轨道,为第个杂化轨道中的第个参加杂化轨道的组合系数[4].在杂化过程中,轨道数是守恒的,并且杂化轨道理论有三条基本原则[5]:(1)杂化轨道的归一性.杂化轨道满足;(2)杂化轨道的正交性.;(3)单位轨道贡献.每个参加杂化的单位轨道,在所有的新杂化轨道中该轨道成分之和必须为一个单位,即=1.由杂化轨道原理,原子轨道的杂化,实际是由一组相互正交的单位基向量,通过线性变换转化成为另一组相互正交的单位基向量.在线性代数中由一组标准正交基到另一组标准正交基的过渡矩阵是正交矩阵,那么原子轨道的杂化,就可以转化为求出正交矩阵,作线性变换的过程.(A)杂化轨道.以甲烷分子的结构为例,激发态碳原子的电子组态为,这样在形成分子时,激发态碳原子的一个2原子轨道和3个原子轨道进行杂化形成4个等同的杂化轨道.设在激发态碳原子中四个能量相近的原子轨道,,,是一组相互正交的基向量,再通过线性变换将它们转化成另一组相互正交的基向量,,,,那么线性变换系数矩阵A必为正交矩阵,即=.A为正交矩阵,分别是,,,在四个坐标轴的分量.在等性杂化中,四个基向量,,,在四个坐标轴上的分量是相等的,即由四个能量相近的原子轨道,,,进行杂化时形成四个等同的杂化轨道,在四个杂化轨道上,原子轨道和成份完全相同.根据这些理论,我们来求正交矩阵A.因为A 是正交矩阵,由定义可得,即,所以,得=(取正值).又因为是等性杂化轨道.有,=1,所以=(取正值).即得到.又因,,,取符合条件的,,.同理,,即,,得,,取,.又,,得,,.所以,.可以写出四个杂化轨道的杂化轨道式为,,.(B)杂化轨道一个和一个原子轨道杂化形成两个杂化轨道.同样,线性变换的系数矩阵是正交矩阵.根据等性杂化理论有,,,于是,,(取正值).又,,故,,即,.所以杂化轨道式为.3.3正交矩阵在物理学中的应用任意刚体运动都对应一个正交矩阵, 三维空间一条曲线经过刚体运动, 其曲率和挠率是不变的, 称它们为运动不变量.首先我们来简单认识曲率和挠率.曲线的曲率就是针对曲线上某个点的切线方向角对弧长的转动率,通过微分来定义,表明曲线偏离直线的程度.曲率越大,表示曲线的弯曲程度越大.(为角变量,为弧长)趋向于0的时候,定义就是曲率.即.而挠率,它的绝对值度量了曲线上邻近两点的次法向量之间的夹角对弧长的变化率.平面曲线是挠率恒为零的曲线.空间曲线如不是落在一平面上,则称为挠曲线,又由于挠率体现了密切平面的扭转状况,通常说它表示了曲线的扭曲程度.曲线在某点的挠率记为,=.下面, 我们来考察曲线作刚体运动时的不变量[6],[9].设曲线与曲线只差一个运动, 从曲线到曲线的变换为(3-21)其中,是三阶正交矩阵,是常数.对(3-21)两边求阶导数,得.从而有. (3-22)因为是正交矩阵, 所以也有. (3-23) 另一方面, 由一阶, 二阶, 三阶导数, 可作成矩阵.两边取行列式, 由,得.现在取可类似地讨论.因为, (3-24), (3-25)(3-22)代入(3-24)的右边,得=++. (3-26)因(3-24)与(3-25)右边相等, 有(3-25)右边与(3-26)式右边相等,得,,.由正交矩阵的性质2.2.6知,且由,将上面三式左右分别平方相加,=++=.写成矢量函数, 即得于是我们可推得,.这里的分别是曲线的曲率与挠率.参考文献:[1] 陈景良,陈向晖.《特殊矩阵》.第一版.清华大学出版社,2001:353-360[2] 程云鹏.《矩阵论》.第二版.西北工业大学出版社,1999:94.99,196-215[3] 王萼芳,石生明.《高等代数》.第三版.北京:高等教育出版设,2007:162-392[4] 周公度,段连运.《机构化学基础》.第4版.北京大学出版社,2009:79-187[4] 王立东主编《数学》.第一版.大连理工大学出版社,2008:63-74[5] 赵成大等《物质结构》.人民教育出版社. 1982:219-226[6] 强元棨,程嫁夫.《力学》上册.第一版.中国科学技术大学出版社:2005:332-53[7] 张焕玲等《一种求欧氏空间子空间的标准正交基的新方法》山东大学.1996.3.9卷(1)期:14-16[8] 刘钊南.《正交矩阵的作用》.湘潭师范学院学报.1987.11.16: 3[9] 陈少白.《空间曲线的刚体运动基不变量》. 武汉科技大学学报.2003.12.26卷(4)期:424-426[10] 刘国志.《欧氏空间子空间的标准正交基的全新方法—Givens变换法》.抚顺石油学院学报.1996.3.16卷(1)期:78-81致谢感谢父母,给了我生命,也让我懂得这世上什么是真情!当我们遇到困难的时候,会倾注所有一切来帮助我们的人是父母;当我们受到委屈的时候,能耐心听我们哭诉的人是父母.当我们犯错误时,能够毫不犹豫地原谅我们的人是父母;当我们取得成功的时候,会衷心为我们庆祝与我们分享成功的喜悦的,仍然是父母;而现在我们远在外地学习,依然牵挂着我们还是父母.感谢父母给予我爱,是您们让我感到骄傲与自豪!感谢老师,授予我知识!大学四年,不少老师给予我无微不至的关怀,这将成为我人生中难以忘怀的回忆.我不仅从您们身上学到许多专业知识,更多的是学到了为人处世的道理.在和您们的交流中,我对我的未来有了更好的规划.您们是我人生的航标,让我在迷茫时找到前进的方向;您们是我精神上的支柱,让我在困难时重新振作.大学四年,如果没有您们的博学知识,没有您们的倾注爱心,没有您们的谆谆善诱,我将不可能收获那么多.假如我能搏击蓝天,那是您们给了我腾飞的翅膀;假如我是击浪的勇士,那是您们给了我弄潮的力量;假如我是不灭的火炬,那是您们给了我青春的光亮!感谢帮助过我、教导过我的老师们,是您们,让我懂得给予与付出才是最重要的,是您们,让我明白做人就要不断进取,迎难而上,力争上游!本毕业论文是在我的导师XX的亲切关怀和悉心指导下完成的,她给我的论文提出了不少宝贵的意见;她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我.从课题的选择到项目的最终完成,XX老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持,在此谨向XX老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意.。
数学与应用数学专业毕业论文选题指南
数学与应用数学专业毕业论文选题指南一、引言毕业论文是数学与应用数学专业本科生在毕业阶段完成的一项重要学术任务。
论文选题的好坏直接关系到后续研究工作的展开和论文的质量,因此选题是毕业论文写作过程中的关键步骤。
本指南旨在为数学与应用数学专业的学生提供选题方向和思路,帮助他们找到合适的论文选题,并提供相关的写作指导。
二、选题方向1. 应用数学在应用数学领域,有许多热门的选题方向可供选择。
其中一些方向包括:金融数学、精算学、组合优化、算法设计与分析、数据挖掘与机器学习等。
学生可以选择与自己感兴趣的领域相关的选题,并深入研究该领域中的一个具体问题。
2. 数值计算数值计算是数学与应用数学专业中的重要方向。
在这个领域,有很多有趣和有挑战性的问题可以作为毕业论文的选题,比如:数值解常微分方程、数值微分方程组中的稳定性与收敛性、计算流体力学中的数值模拟等。
学生可以根据自己的研究兴趣和能力选择一个适合的数值计算选题。
3. 纯数学纯数学是数学与应用数学专业中最基础也是最抽象的领域。
在纯数学中,有许多经典和有意思的问题可以作为毕业论文的选题,比如:代数学、几何学、拓扑学等。
学生可以选择一个自己感兴趣的领域,并深入研究该领域中的一个具体问题。
三、选题思路选择一个好的论文选题需要学生充分考虑以下几个方面:1. 兴趣和热情选择一个自己感兴趣的选题是非常重要的,因为在毕业论文的写作过程中需要投入大量的时间和精力。
如果选取一个自己兴趣的选题,不仅可以提高学生的学术研究积极性,还可以使其对该领域的知识有更深入的理解。
2. 研究前沿选择一个研究前沿的选题可以提高论文的学术价值和创新性。
学生可以通过查阅相关文献和与导师交流来了解当前领域的研究进展,选择一个有研究价值的选题进行深入研究。
3. 研究可行性选择一个研究可行的选题是非常重要的,学生在选择选题时应充分考虑自己的时间和能力,并与导师进行充分的讨论。
选择一个研究可行的选题可以保证毕业论文能够按时完成并具备一定的研究成果。
数学与应用数学专业毕业论文选题思路分享
数学与应用数学专业毕业论文选题思路分享在数学与应用数学专业进行毕业论文选题时,选择一个合适的研究方向是非常重要的。
以下是一些选题思路的分享,供大家参考。
一、数学建模及其应用1. 基于数学建模的环境保护问题研究可以从数学模型的角度出发,研究环境问题的数学建模方法,分析环境保护方案的效果,并提出优化建议。
2. 基于数学建模的经济发展预测可以应用数学模型来预测经济发展趋势、分析经济增长的因素,并提出合理的政策建议。
3. 基于数学建模的生物医学问题研究可以利用数学模型研究生物医学领域中的难题,如疾病传播模型、药物作用机理等,为医学研究提供数学支持。
二、数据分析与统计方法应用1. 基于统计分析的市场调研可以利用统计方法对市场调研数据进行分析,帮助企业制定合理的营销策略,提高市场竞争力。
2. 基于数据挖掘的用户行为分析可以应用数据挖掘技术对用户的行为数据进行挖掘,了解用户需求,优化产品设计和营销策略。
3. 基于时间序列分析的经济预测可以运用时间序列分析方法对经济数据进行分析,预测未来经济走势,为政府和企业决策提供参考。
三、优化理论及其应用1. 运筹学方法在物流规划中的应用可以应用运筹学方法对物流规划问题进行优化,提高物流成本效益,提升供应链管理水平。
2. 数学优化在电力系统调度中的应用可以利用数学优化方法对电力系统进行调度,实现电力供需平衡,提高电力系统运行效率。
3. 基于多目标优化的工程设计问题研究可以利用多目标优化方法对工程设计问题进行研究,平衡不同指标之间的矛盾,得到一个最优解。
四、数值计算与科学计算1. 偏微分方程数值解方法研究可以研究偏微分方程数值解的方法,如有限元法、有限差分法等,探索其适用范围及数值稳定性。
2. 高性能计算在科学计算中的应用可以探索高性能计算在科学计算中的应用,如并行计算、分布式系统等,提高计算效率和精度。
3. 数值模拟在流体力学中的应用可以利用数值模拟方法,研究流体力学中的问题,如空气动力学、水力学等,模拟流体行为,提供工程设计参考。
数学与应用数学专业毕业论文
数学与应用数学专业毕业论文数学与应用数学专业毕业论文数学与应用数学专业是一门深奥而又实用的学科,它涉及到数理逻辑、代数、几何、微积分、概率统计等多个领域。
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一、选题数学与应用数学专业毕业论文的选题是一个关键的环节。
学生可以选择自己感兴趣的领域进行深入研究,也可以选择与实际应用紧密相关的课题。
例如,可以选择在金融领域中应用数学模型来解决问题,或者研究图像处理中的数学算法等。
选题时需要考虑到自己的兴趣和专业背景,同时也要考虑到课题的研究难度和可行性。
二、研究方法研究方法是数学与应用数学专业毕业论文的核心。
学生可以运用数学分析、数值计算、模拟实验等方法来解决问题。
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在具体的研究过程中,学生需要运用数学模型来描述问题,并进行合理的假设和推导。
同时,还需要进行数据采集和实验验证,以验证自己的研究结果。
三、结果分析结果分析是数学与应用数学专业毕业论文的重要组成部分。
学生需要对自己的研究结果进行全面准确的分析和解释。
在结果分析中,学生可以运用图表、统计数据等形式来展示自己的研究成果。
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在结果分析中,学生还可以提出自己的观点和建议,为相关领域的研究和应用提供参考。
四、实际应用数学与应用数学专业毕业论文的实际应用是其重要价值之一。
毕业论文的研究成果可以为相关领域的实际问题提供解决方案。
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因此,数学与应用数学专业毕业论文的实际应用价值不容忽视。
综上所述,数学与应用数学专业毕业论文是学生在大学期间的重要任务之一。
数学与应用数学专业毕业论文2
数学与应用数学专业毕业论文(2) 数学与应用数学专业毕业论文范文数学与应用数学专业毕业论文范文(二)论文题目:七年级学生数学解题能力的培养摘要:学生数学解题能力是数学知识在更高层次上的抽象与概括,单纯的数学知识只能是学生的知识积累,而数学解题能力的培养是一种授之以渔的过程.七年级学生从小学单纯的数字计算到初中代数的引入,以及几何知识的扩展,他们掌握数学知识的广度和深度都有了不同程度的增加,因此培养学生的解题能力是必不可少的教学环节.教师在课堂中应重视数学思想方法的教学,加强学生数学解题的规范性,不断归纳总结,增强解题效果.学生在解题时会从不同角度考虑和分析问题,学会一题多解、一题多变、一题多得,从而巩固了所学知识.解题能力的培养对发展学生创造性思维能力具有重要意义.关键词:七年级;数学题;解题能力;创造性思维第一章七年级学生解题能力培养的意义七年级数学是初中学习中关键的基础,它不仅是小学和初中数学知识衔接的重要阶段,更是学生获得知识,同时更是思维能力、情感态度与价值观方面得到进步和发展的时期,所以了解七年级数学的学习特点是很重要的.七年级数学是在小学数学知识的基础上进行拓展和延伸的.难度比较适中,宽度有所加大.它与小学数学的最大的不同点是七年级数学的概念有显著的增加.对于小学的概念读懂就可以了,而七年级的数学概念需要牢牢记住和掌握,在学习的过程中须有一种敢于挑战的精神,抓住知识的本质,细抠所学内容,在理解的基础上掌握概念、运用概念,这写方法贯穿中学数学学习的始终.小学数学的计算与中学比较相对简单,中学数学的计算比较繁杂.想要学好中学数学知识必须培养准确而迅速的计算习惯.首先需要对所学的概念和定义深层的理解和熟练的掌握,其次还需要在做题的过程中专心的审题和细致检查,严格要求自己不能在基本的计算上粗心而出错误,并以此为考试成绩不高找借口,养成凡事认真仔细的习惯.在小学知识与学习习惯的基础上,培养自己独立完成习题并且敢于克服难题的能力.中学的学习到类似于小学奥数一样的难题,一定要发扬敢于接受挑战的精神,在习题的过程中养成一中也会遇题多解、多题一解、一题多变的习惯,注重培养发散思维与做题技巧.因此在小学升入七年的数学学习中,培养较好的解题能力是学好中学数学知识的关键,是为以后的数学学习打下牢靠基础的保证.第二章培养数学解题能力的方法2.1重视基本概念和基础知识的掌握数学中的.定义、公式、定理、命题等,是解题的依据,对于这些基本概念和基础知识,教师教学时不应忽视,并能熟练地将不仅要讲解来龙去脉,还要指导学生透过表面抓住本质,其应用.对书中基本概念、基本知识的熟练掌握是提高做题能力的必须.对于刚步入初中的学生来说,中学概念的大量增加是一个较大的挑战,所以教师要注重培养学生对基本概念和基础知识的掌握,严格要求学生牢记定义,概念.在上课,要反复回顾这节课的概念、定义;下课后,布置关于基本概念的习题,在做题的过程中,学生就会应用学过的概念去做题,通过不断的训练,来加强基本概念的记忆与理解.2.2培养学生审题的能力七年级学生解数学题时,普遍存在着见题就解的习惯.当遇见条件明显的题时,这种现象尤为显著.这是提高学生解题能力的一大障碍.为改正这种不良习惯,教师需要通过详细分析题意,找出简捷易懂的解题方法,让学生体会到仔细审题的优越之处,逐步形成分析题目的习惯,从而提高学生的解题能力.在解数学应用题时,要做到三点:“一读、二画、三复述”.读题是审题教学的第一步.指导学生用默读方式,一边读,一边思考.在教学过程中要逐步提高学生的读题能力,先要求学生逐字逐句地读,以后要求学生连贯地读,关键词语要加重语气读.然而会读题并不等于理解题意.为了使学生更好地理解题意,可以指导学生画画点点,画上各种符号.一般用双竖线“||”把应用题的条件与问题分开,用横线“—”把已知条件断开,用着重点“ ”表示关键词.复述题意是为了检验学生是否真正弄懂题目的意思.对学生复述题意的训练,可以逐步使学生养成认真审题的良好习惯,同时也可以培养学生的数学语言表达能力以及理解和记忆能力.然而审题能力的培养在应用题教学中表现得尤为重要.教学实践证明,学生解答不出应用题,主要的困难在于对题意不理解.“理解了题意,等于题目做出了一半”.但是学生往往对审题拘于形式,拿到题目就把题中数字进行简单组合,导致错误.应用题的难度是在找出问题中所蕴涵的数学关系.所以首先要加强学生“说”的培养,理解题意.对于有些叙述较为抽象、冗长的应用题,可引导学生将题目的叙述进行简化,即说出应用题的已知条件和问题.其次要加强关键词句的观察,理解题意.有时候仅一字之差,题目的数量关系就发生变化了,进而解法也有很大的差异.2.3通过变式训练提高学生解题能力学生的做题技巧是基本计算之上才会有的,所以要把基本计算练好.但是大量的基本计算训练容易僵化学生的思维,不利于创新能力的培养,因此要科学地运用变式来提高解题能力,通过变式来改变题目的条件或结论,找出已知条件与问题之间的联系,能够使学生把握题中不变的东西,熟悉做题的技巧,同时也培养了学生联想、转化、归纳、推理、探索的思维能力.其中变式训练包括一题多解,多题一解,一题多变.2.4重视数学思想方法的教学在教学过程中,教师对数学思想方法的传授对学生解题能力的提高起至关重要的作用.对数学问题发现、思考、规律的揭示,及结论的推广等过程都体现着某种数学思想,并受某种数学思维的指导.在教学中忽视这个过程就意味着失去了向学生传授数学思想方法的机会.因此,我们遵循“教师主导,学生主体”的教学原则,在教学过程中运用启发式教学,培养学生的自主创新能力,使其能够熟练运用各种数学思想方法,而非填鸭式教学,这就要求教师处理数学问题中循序善导.在中学数学教材中都蕴含了那些数学思想方法呢?第一,具体的数学方法有:消元法,换元法,配方法,待定系数法等;第二,科学的逻辑方法有:类比,归纳,演绎,以及分析法,综合法,反证法等;第三,常用的数学思想有:数形结合思想,方程的思想,分类讨论的思想等.例如在掌握一元一次方程(组)的解法后,可让学生尝试求解二元、三元一次方程(组)的方法,其实就是用消元法将三元转化为二元,再将二元转化为一元方程(组)进行求解,初步体会化归思想.2.5加强学生数学解题的规范性的教学讲解例题作为教学过程的一个重要部分,它不仅能激发学生对于数学知识学习的兴趣,而且对学生做题过程有重要的示范作用.教师在讲授每节课时,一定要充分发挥例题的重要作用,仔细地研究分析相关例题的解题规范与注意要点.讲解例题、作业、习题、试题时板书的规范的格式,这样学生就有参照,自然上行下效.对于学生的作业,应该要求解题过程有理有据,每一步都有出处,有条件.小学阶段的几何知识较少,解几何题时的要求比较低,而中学阶段解几何题时要求用几何语言表达.不同阶段的要求不同,解题的规范也会发生变化,因此教师一定严格要求学生的书写格式以及语言表达,强化解题规范意识,使学生的规范解题成为习惯.2.6不断归纳总结,增强解题功效解题不能只注意解题过程的完成或单纯追求结果的对与错,解题后,要求学生归纳所用知识,重要知识的用法,解类似题的方法技巧,并查错补遗,寻求最佳方案等.通过这样的训练,培养学生的良好的解题习惯,通过过程挖掘,提炼解题指导思想,归纳总结解题方法,上升到思想方法的高度,抓住实质,揭示规律,从而更高层次上发挥解每一类数学问题的功能作用,大量节省做题时间同时大大提高效率,学生的解题能力才会得到较大提高.七年级所学知识中几何证明主要考到的是说明三角形全等,因此在做题过程中时刻注意已知条件中是否给出说明三角形全等的条件,以数学是自然科学是基础学科,是中小学教育中必不可少的基础学科,它对发展学生的智力,培养学生的能力,特别在培养人的思维方面,具有其它学科任何一门学科都无法替代的特殊功能,中学数学解题能力的培养也是多方面的,没有固定的模式,我们要不断加强教育理论的学习,及时准确把握学生的状况,改进教法,引导学生真正成为学习的主人,让素质教育在数学教育这块园地中开出更美的花朵,结出丰硕的果实.参考文献[1](美)G·波利亚著,涂泓,冯承天译.怎样解题[M].上海科技教育出版社,2000-4-25[2]希阳,源流.七年级发散思维大课堂[M].龙门书局,2012-6-20[3]杨红潮.中学生数理化(七年级数学)(北师大版)[J].中华人民共和国新闻出版总署,2012,14(1)[4]薛金星.中学教材全解(七年级数学)(北师大版)[M].人民教育出版社,2010-4-15[5](美)乔治·波利亚著,刘景麟等译.数学的发现:对解题的理解、研究与讲授[M].科学出版社,2009-05-01[6]金英兰.初中解题方法数学7年级(第3次修订版)[M].延边大学出版社,2011-05-01。
数学与应用数学专业的毕业论文
数学与应用数学专业的毕业论文数学与应用数学专业的毕业论文数学与应用数学专业是一门理论与实践相结合的学科,涉及到数学理论的研究与数学在实际问题中的应用。
而毕业论文是数学与应用数学专业学生完成学业的重要环节,旨在通过独立研究与论文撰写,展示学生在该领域的专业能力和研究成果。
一、选择合适的毕业论文题目选择一个合适的毕业论文题目对于顺利完成论文至关重要。
在选择题目时,学生可以从自己感兴趣的领域出发,结合导师的研究方向进行选择。
同时,要考虑到论文的可行性和实用性,以及对学术界的贡献程度。
一个好的论文题目应该具备研究的深度和广度,能够激发学生的思考和创新。
二、论文的研究方法和理论基础在进行毕业论文的研究过程中,学生需要选择适当的研究方法和理论基础。
研究方法可以包括数学建模、实证研究、理论分析等,而理论基础则是研究的基石。
学生需要通过文献调研和实际操作,选择适合自己研究方向的方法和理论,确保论文的科学性和可信度。
三、数据的收集与分析在进行应用数学专业的毕业论文研究时,数据的收集与分析是一个重要的环节。
学生可以通过实地调研、问卷调查、文献分析等方法收集相关数据,然后运用数学统计学方法进行数据分析。
数据的收集与分析能够为论文的结论提供有力的支持,同时也能够培养学生的实践能力和数据处理能力。
四、论文的撰写与表达毕业论文的撰写与表达是整个研究过程的总结与展示。
学生需要按照学校或学院的要求,规范地撰写论文的各个部分,包括摘要、引言、研究方法、数据分析、结果与讨论等。
同时,学生还需要注重论文的语言表达和逻辑结构,确保论文的可读性和连贯性。
在撰写过程中,学生可以请教导师或其他专业人士的意见和建议,以提高论文的质量。
五、论文的答辩与评审完成毕业论文后,学生还需要进行论文的答辩与评审。
答辩是学生对自己研究成果的展示和解释,评审则是对论文质量的评价和认可。
在答辩和评审过程中,学生需要清晰地陈述自己的研究内容和方法,并回答评委的问题。
数学与应用数学专业的毕业论文
数学与应用数学专业的毕业论文数学与应用数学专业的毕业论文数学与应用数学专业是一门综合性较强的学科,它在现代科学和技术中扮演着重要的角色。
而毕业论文是数学与应用数学专业学生完成学业的重要环节之一,它不仅是对所学知识的总结与应用,更是对学生综合能力的考验。
本文将从数学与应用数学专业毕业论文的意义、选题与研究方法以及撰写技巧等方面进行探讨。
首先,数学与应用数学专业毕业论文的意义不仅在于对所学知识的运用,更重要的是培养学生的科研能力和创新思维。
在论文的选题和研究过程中,学生需要运用所学的数学理论和方法,分析和解决实际问题,这既需要扎实的数学基础,也需要学生具备独立思考和解决问题的能力。
通过论文的撰写,学生可以更好地理解和掌握所学的知识,并培养自己的科研兴趣和能力,为今后的学术研究或职业发展打下坚实的基础。
其次,选择合适的论文选题和研究方法是数学与应用数学专业毕业论文的关键。
在选题方面,学生可以结合自己的兴趣和实际需求,选择与数学与应用数学专业相关的研究领域或热点问题进行深入研究。
同时,还可以参考前人的研究成果,选择有一定研究价值和创新性的课题。
在研究方法方面,学生可以根据选题的特点和要求,选择合适的数学模型和分析方法进行研究。
例如,可以运用概率论和统计学方法来分析实际问题的概率分布和相关性,或者运用微分方程和数值计算方法来求解实际问题的解析解或数值解等。
然后,撰写数学与应用数学专业毕业论文需要注意一些技巧和规范。
首先,论文的结构应该清晰合理,包括引言、研究方法、实验结果与分析、结论等部分。
引言部分应该简要介绍研究背景和意义,明确研究目的和方法。
研究方法部分应该详细描述所采用的数学模型和分析方法,确保读者能够理解和复现实验过程。
实验结果与分析部分应该客观准确地呈现实验结果,并结合数学理论进行深入分析和讨论。
最后,结论部分应该总结研究成果,指出不足之处,并提出进一步研究的方向和建议。
此外,数学与应用数学专业毕业论文的撰写还需要注意语言表达的准确性和科学性。
数学与应用数学专业毕业论文
数学与应用数学专业毕业论文论文题目:数学教学中的德育渗透摘要:我们如何更好地结合学科特点在数学教学中进行德育教育?本文将从实施德育渗透的内容、要求、方法、原则及应注意的问题五个方面阐述如何在数学教学中渗透德育教育。
利用数学史对学生进行爱国主义教育。
结合数学实际对学生进行辩证唯物主义教育、对学生进行人生价值观的教育、利用数学美对学生审美教育、贯彻素质教育原则。
深入钻研教材、挖掘德育因素、德育渗透要适时适度。
关键词:数学教学德育渗透1数学中蕴含的德育内容1.1理想教育数学源于实际,且随着生产力的发展而发展。
华罗庚说:“宇宙之大,粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁无处不用数学。
”结合数学教学内容使学生了解数学知识在现代化建设和科技发展中的巨大作用,必将激发他们学好数学,以报效祖国的情感使学生了解科技的突飞猛进对数学工具的更高要求,而有待后人不断探索创新的事实,必将增强学生的使命感,将现实和理想结合起来。
发奋学习这样可为学生树立革命人生观打下坚实的基础。
像陈景润,他攀登“哥德巴赫猜想”这一科学高峰的艰险历程中,为了理想,为了科学,以契而不舍,坚忍不拔的毅力,在不足十平方米的斗室中,埋头苦干,常常为了一个公式,一个数据而废寝忘食,终于在1972年把人们200多年未能解决的“哥德巴赫猜想”证明大大的向前推进了一步。
这些名人的感人事迹无疑会让学生受到极大的感染,以此激励、教育学生像这些楷模学习,树立远大的理想[2]。
1.2利用数学史对学生进行爱国主义教育我国历史悠久,有光辉灿烂的文化史、数学史。
商高定理(勾股定理)、祖恒原理、杨辉三角、《周髀算经》,《九章算术》……是传统数学的宝贵财富。
历史名人举世瞩目,仅公元前三世纪的刘徽一人就赢得了多项世界之最:他最早提出分数除法法则,给最小公倍数以严格定义、应用小数、提出非平方数的近似值公式,给出负数定义和负数加法法则,把比例和“三数法则”结合起来,给出一次方程定义和完整解法,提出割圆术、把圆周率计算到3、1416,用无穷分割证明了方锥的体积公式,创造“重差术”(即测量可望不可及目标的一种方法)现在虽时过境迁,但割圆术仍不失为极限这一费解概念极好的几何解释。
数学与应用数学毕业论文范文
数学与应用数学毕业论文范文在数学领域里,应用数学占有重要的位置,理论上应用数学包括运筹学和线性代数,还有概率论及数理统计等学科。
下文是店铺为大家整理的关于数学与应用数学毕业论文的内容,欢迎大家阅读参考!数学与应用数学毕业论文篇1浅析高校目前的应用数学教学状况与改革策略在高校设立的学科中数学教学占有的位置不容忽视,加强数学教育就能够使学生在解决实际问题时更有把握,并且学生自身还可以构建其数学知识体系。
所以,在进行高效实际数学教学改革时,师生都对教学改革的观念加以重视,同时要慢慢的培养学生养成良好的学习习惯。
1 高校应用数学内在的意义高校应用数学这门学科非常重要,并且不同与以往的教学。
其一,是应用领域上的不同,高校应用数学的开始针对性特别的强,以往是数学有着较为传统的应用领域。
其二,应用数学主要关注的就是将理论知识联系到实际,可是,以往的数学主要就是对理论加以注重。
即使有很大的差异存在这两种数学中,可是这两种学科的内容是不能分离的,他们是一个整体,存在的差异也只是在针对性方面和教学目标方面[1].2 高校目前的应用数学的教学状况2.1 建立应用数学的有关课堂学生在深入学习应用数学知识后,可以对数学中的一些基础运算加以掌握,并且学生的思维能力也得到了提高,学生能够深入的分析数学中的所有问题,并在对所有问题应用所学的理论知识加以解决,对学生的数学理论知识的运用与创新能力进行培养,最后达到提升学生数学素养的目标。
大学生的教学课程就包括高等数学课程,并且高校还建立了与改课程有关的专人培养内容,对应用数学的学习有助于学习其他的学科,想要学好其他的课程,应用数学的学习必不可少[2].高校建立应用数学课堂,这样学生就能掌握数学的理论知识,学生的学习数学能力将会得到培养,同时增加学生的学习兴趣,学生的数学素养也会得到提高。
2.2 高校数学中出现的问题(1)在教学内容上有问题存在。
高校数学教学的内容上涵盖性较强,很多专业学生对数学的学习知识为基础理论,根本不能联系数学实践,所以,教学的领域根本不符合教学要求,并且,学生在整个学习的过程中对所有理论知识都不能深刻的理解,这都阻碍了学生积极主动的学习数学理论知识的想法。
数学与应用数学专业毕业论文
数学与应用数学专业毕业论文数学与应用数学专业是一门涉及广泛且充满挑战性的学科。
无论是在理论研究还是实际应用上,数学与应用数学都起着重要的作用。
在这篇文章中,我们将探讨一些与数学与应用数学专业相关的毕业论文选题。
1. 数论在密码学中的应用数论是研究整数性质及其关系的数学分支。
在当今数字化时代,安全性成为了信息交流中至关重要的一环。
密码学在保护信息安全方面发挥了重要作用。
通过研究数论中的素数分解、离散对数等算法,可以应用于密码学中的加密和解密过程中。
本论文将深入探讨数论在密码学中的应用,并就其相关算法的效率和安全性进行研究和评估。
2. 图论在社交网络分析中的应用社交网络已经成为人们日常生活中重要的一部分。
通过构建数学模型,可以揭示社交网络中个体之间的联系、影响力传播以及群体行为规律等。
图论作为研究节点和边之间相互关系的数学分支,在社交网络分析中具有重要意义。
本论文将基于图论方法,采用网络分析工具,对社交网络中的节点度中心性、聚类系数等指标进行研究,并以某社交网络为案例进行实证分析和探讨。
3. 微分方程在物理建模中的应用物理现象通常可以通过微分方程进行建模和描述。
微分方程作为研究变量之间关系的数学工具,在物理建模中广泛应用。
本论文将以某具体物理现象为例,通过选取合适的微分方程模型,进行求解和分析,并对其合理性和精确性进行讨论。
通过这一研究,可以进一步揭示微分方程在物理建模中的作用和应用价值。
4. 统计学在医学研究中的应用统计学作为研究收集整理数据方法和推断结论的学科,在医学研究中拥有广泛的应用。
通过合理设计实验、分析数据和研究结果,可以得出结论并为临床决策提供依据。
本论文将选择某一医学研究领域,结合实际案例,运用统计学方法进行数据分析,并就结果进行解读和讨论。
同时,对数据处理过程中可能存在的风险和误差进行评估和探讨。
以上只是数学与应用数学专业毕业论文选题的几个示例。
无论选择哪个选题,都需要合理设置研究目标、提出问题,并采用适当的方法和技巧进行研究。
数学与应用数学毕业论文
数学与应用数学的发展
本研究旨在通过分析和研究数学与应用数学在解决实际问题中的应用,提出新的理论和方法,推动相关领域的发展。
研究目的
本研究将围绕数学与应用数学在解决实际问题中的应用展开研究,具体探讨以下问题:如何应用数学理论和方法解决实际问题?如何评估数学与应用数学在实际应用中的效果?如何改进和完善现有的数学与应用数学方法?
A
B
C
D
随机变量及其分布
研究随机变量的定义、性质、分布函数、概率密度等。
回归分析与方差分析
研究如何建立因变量与自变量之间的回归模型,并对模型进行检验和评估。
数理统计基础
研究如何从总体中抽取样本,并对样本进行统计分析,包括参数估计、假设检验等。
概率论基础
研究随机事件的概率及其性质,包括概率的定义、条件概率、独立性等。
CHAPTER
应用数学领域研究
数值计算方法
研究数值逼近、数值微分与积分、线性与非线性方程(组)的数值解法等。
插值与拟合
探讨插值方法、样条插值、最小二乘法等拟合技术。
数值线性代数
研究矩阵计算、特征值问题、迭代法等。
偏微分方程数值解
有限差分法、有限元法、谱方法等。
控制理论
研究线性系统、非线性系统、随机系统等控制理论。
生物数学模型
研究生物学中的数学模型,如种群动力学模型、传染病模型等。
05
CHAPTER
数学与应用数学前沿研究
03
孤子理论
研究非线性波动方程的孤子解及其相互作用,应用于光纤通信、等离和控制,揭示非线性系统中复杂行为的内在机制。
02
分形几何
探讨不规则、破碎和自相似对象的数学描述和性质,应用于图像压缩、自然模拟等领域。
数学与应用数学专业优秀毕业论文范本大数据时代的数学模型与算法研究
数学与应用数学专业优秀毕业论文范本大数据时代的数学模型与算法研究在大数据时代,数学模型与算法的研究变得愈发重要。
本文将探讨数学与应用数学专业优秀毕业论文的范本,着重于大数据时代下的数学模型与算法研究。
一、引言随着信息技术的高速发展和互联网的普及,大数据已经成为当今社会发展的重要驱动力。
大数据本身携带着巨大的信息和价值,然而,要从海量的数据中提取有用的信息并进行精确的预测与分析,并非易事。
这就需要数学模型与算法来解决这个难题。
二、大数据时代的数学模型研究在大数据时代,数学模型的研究是建立一个可靠且有效的路径以处理各种大数据应用问题的关键。
这些数学模型涵盖了机器学习、数据挖掘、优化等方面。
1. 机器学习模型机器学习模型是大数据时代的重要数学模型之一。
其基本思想是通过从历史数据中学习并自动调整模型参数,从而实现对未知数据的预测和智能化决策。
例如,通过对用户历史购买数据的分析,可以构建一个推荐系统模型,为用户提供个性化的推荐服务。
2. 数据挖掘模型数据挖掘模型是从大量数据中挖掘潜在关系和模式的数学模型。
其目的是通过数据的分析和挖掘,揭示数据之间的内在关联,为决策提供支持。
例如,通过对股票市场的历史数据进行分析,可以构建一个股票价格预测模型,帮助投资者制定投资策略。
3. 优化模型优化模型旨在通过优化方法寻找最优解或接近最优解。
在大数据时代,优化模型可以应用于各种领域,如物流配送、资源调度等。
通过合理的优化算法,可以有效提高资源利用率和运行效率。
三、大数据时代的数学算法研究数学算法是实现数学模型的重要手段,能够帮助我们解决在大数据时代中所面临的各种数学问题。
下面我们来讨论几种在大数据时代中常用的数学算法。
1. 聚类算法聚类算法是一种将数据对象分组成不同类别的数学算法。
在大数据分析中,聚类算法能够帮助我们将海量的数据进行划分,识别数据中的重要特征并挖掘出潜在规律。
常见的聚类算法有K均值算法、层次聚类算法等。
2. 关联规则算法关联规则算法主要用于挖掘大规模数据集中的频繁项集和关联规则。
数学与应用数学专业毕业论文54642
数学与应用数学专业毕业论文54642学生对数学学科和教学内容的看法调查结果从调查结果可以看出,学生对数学学科的认识和对教学内容的喜好与其研究兴趣和努力程度密切相关。
只有少数学生认为数学能使人聪明,对人的性格有影响,以及在生活中有广泛作用。
因此,中学数学的教学应该注重培养学生对数学的兴趣和认识,让他们在研究中体验到愉悦和成功,从而提高课堂效率。
2、激发数学研究兴趣,减少研究分化,提高课堂教学效率在素质教育理念和《新课标》标准的指导下,如何才能最大程度地激发学生的数学研究兴趣,培养他们的创新能力和创造能力,提高课堂效率呢?首先,要从学生的研究兴趣入手。
研究兴趣是一种力求认识世界、渴望获得科学文化知识的意向活动。
只有当学生对所学的知识产生浓厚的兴趣,才会产生研究的积极性。
因此,中学数学的课堂教学的首要任务是激发学生的兴趣。
其次,教师要注重课堂教学的互动性,采用多种教学方法,让学生在课堂上积极参与,体验到成功和愉悦,从而培养他们的创新能力和创造能力。
例如,可以采用小组讨论、课堂展示、游戏等多种形式,让学生在互动中研究,提高课堂效率。
最后,教师要注重学生的个性差异,采用因材施教的方法,让每个学生都能在研究中感受到成功和成就感。
同时,要注重鼓励和肯定,让学生在研究中保持积极向上的态度,激发他们的研究兴趣,提高课堂效率。
总之,要提高中学数学的课堂效率,首先要从学生的研究兴趣入手,激发他们的兴趣;其次要注重课堂教学的互动性,采用多种教学方法,培养学生的创新能力和创造能力;最后要注重学生的个性差异,采用因材施教的方法,让每个学生都能在研究中感受到成功和成就感。
只有这样,才能真正提高中学数学的课堂效率。
根据图1数据,有75%的学生对数学学科持有好感并认为数学很重要。
这些学生主观上认为应该学好数学,为数学课程的开设打下了广泛的基础。
根据初中学生对教学内容的爱好情况调查表,可以看出喜欢计算题和几何证明题的学生最多,而最不喜欢的是概念、定义、公式、法则、定理和作图题。
数学与应用数学本科毕业论文
数学与应用数学本科毕业论文数学与应用数学本科毕业论文随着科技的不断发展,数学在现代社会中的应用越来越广泛。
作为一门基础学科,数学为其他学科的研究提供了理论基础和方法论。
在数学专业的本科学习中,毕业论文是对学生综合能力的一次全面考察,也是对所学知识的应用与拓展。
本文将探讨数学与应用数学本科毕业论文的主题选择、研究方法和写作技巧。
一、主题选择数学与应用数学本科毕业论文的主题选择应该紧密结合实际应用,既要有一定的理论深度,又要有实际问题的解决方法。
可以从以下几个方面考虑:1. 数学模型与应用数学模型是将实际问题抽象化的数学描述,通过数学方法求解,得到问题的解决方案。
可以选择某个实际问题,通过建立数学模型,研究其解的存在性、唯一性、稳定性等性质。
例如,可以研究交通流量模型、生态系统模型、金融风险模型等。
2. 数学算法与计算方法数学算法是解决数学问题的具体步骤和方法,计算方法是利用数学算法解决实际问题的过程。
可以选择某个数学算法或计算方法进行研究,分析其优缺点、适用范围和改进方法。
例如,可以研究最优化算法、数值解法、数据挖掘算法等。
3. 数学与其他学科的交叉应用数学与其他学科的交叉应用是数学发展的重要方向之一。
可以选择某个学科领域,通过数学方法解决其相关问题。
例如,可以研究医学图像处理中的数学模型、物理学中的微分方程求解、经济学中的统计分析等。
二、研究方法数学与应用数学本科毕业论文的研究方法可以分为理论分析和实证研究两种。
1. 理论分析理论分析是通过推理和证明来研究问题的方法。
可以选择某个数学理论或方法,进行深入的推导和证明,分析其性质和应用。
例如,可以选择微分方程的解析解求解方法,通过推导和证明得到其解的形式和性质。
2. 实证研究实证研究是通过实际数据和实验来验证理论和方法的有效性和适用性。
可以选择某个实际问题,收集相关数据,进行统计分析和建模,验证数学方法的可行性和准确性。
例如,可以选择金融市场的波动性研究,通过收集股票价格数据,进行波动性分析和建模。
数学与应用数学专业毕业论文标题
数学与应用数学专业毕业论文标题一、引言数学与应用数学专业是一门研究数学基本理论及其在各个领域的实际应用的学科。
作为数学与应用数学专业的毕业生,在撰写毕业论文时,合适的论文标题能够准确地体现研究内容和研究对象,引起读者的兴趣,展示研究成果的深度和独特性。
本文将围绕数学与应用数学专业毕业论文的标题展开讨论与建议。
二、数学基础理论1. "在函数逼近理论中的误差分析与优化"这个题目着重于函数逼近理论中的误差分析与优化方法。
通过研究各种逼近方法的误差分析,提出新的优化算法以改善函数逼近的效果。
本文可以探索不同逼近方法的优缺点,为函数逼近的实际应用提供具体的数学模型和算法支持。
2. "混沌理论在金融领域的应用研究"将混沌理论与金融领域相结合,研究混沌现象对金融市场的影响与预测方法。
本文可以分析混沌现象在金融市场中的规律性,揭示其中的内在机制,并根据混沌理论提出预测金融市场走势的方法和模型。
三、应用数学领域研究3. "多元统计分析在人脸识别中的应用"利用多元统计分析方法,对人脸图像进行特征提取和分类。
本文可以探索多元统计分析在人脸识别中的应用前景,研究不同的特征提取和分类算法,提高人脸识别的准确率和鲁棒性。
4. "随机微分方程在物理现象中的建模与仿真"以物理现象为背景,运用随机微分方程建立数学模型,并通过数值仿真方法研究系统的行为。
本文可以探讨随机微分方程在物理现象建模和仿真中的优势和限制,为相关领域的研究提供新的数学方法和思路。
四、最优化与控制5. "模糊逻辑在最优化问题中的应用与比较"以最优化问题为背景,运用模糊逻辑理论进行求解与分析,比较模糊逻辑方法与传统方法的效果与优劣。
本文可以研究模糊逻辑在不同最优化问题中的应用情况,评估其对问题求解的贡献和限制。
6. "基于进化算法的控制算法设计与性能分析"以进化算法为基础,设计新的控制算法,并通过性能分析评估其在不同系统中的控制效果。
数学与应用数学毕业论文范文(精选)
数学与应用数学毕业论文范文(精选)毕业论文题目:数学模型在社会经济中的应用摘要随着社会的发展和经济的进步,人们越来越多地将数学模型应用到各个领域,改善人们的生活质量。
这篇文章将探讨数学模型在社会经济领域的应用,包括在商业管理、决策分析、金融市场、价格发放、核心技术研发、预测分析等方面的应用。
本文重点介绍了数学模型在商业管理领域的应用,例如投资分析,企业成本分析,以及在金融市场的应用,包括股票价格预测,投资组合管理,风险管理等。
本文最后介绍了人们在不同领域用数学模型解决实际问题的若干实例,以及可能发展的方向。
关键词:数学模型;商业管理;金融市场;实例AbstractWith the development of society and economic progress, more and more mathematical models are adopted in various fields, thus improving the quality of people's life. This paper will explore the application of mathematical models in social and economic fields, including business management, decision analysis, financial markets, price issue, core technology research and development, prediction analysis and so on. This paper mainly introduces the application of mathematical models in the field of business management, such as investment analysis, enterprise cost analysis, and in the field of financial market, includingstock price prediction, portfolio management, risk management and so on. Finally, this paper introduces several examples of people using mathematical models to solve practical problems in different fields, as well as the possible direction of development.。
数学与应用数学本科毕业论文
仿真算法设计与实现
01
数值计算方法
运用数值计算技术,如插值、拟 合、数值积分等,对模型进行求
解。
03
智能优化算法
借鉴自然现象和生物行为,设计 智能优化算法,如遗传算法、蚁 群算法等,用于求解优化问题。
02
蒙特卡罗方法
基于概率统计理论,通过随机抽 样模拟系统行为,适用于复杂系
统仿真。
04
并行计算技术
数学与应用数学本科毕业论 文
2024-01-09
目录
• 引言 • 数学与应用数学基础理论 • 应用数学领域研究 • 数学建模与仿真分析 • 数学与应用数学前沿研究 • 结论与展望
01
引言
研究背景和意义
数学与应用数学的发展
简要介绍数学与应用数学的历史发展 、主要分支以及在各个领域的应用情 况。
研究的重要性
研究平面上的点、直线和二次曲线的 性质,包括坐标法、向量法和解析法 等。
研究在射影变换下图形的不变性质和 变化规律,包括射影平面、射影空间 和射影变换等。
空间解析几何
研究三维空间中的点、直线和平面的 性质,包括空间向量的运算、空间直 角坐标系和空间曲线与曲面等。
概率论与数理统计
1 2 3
概率论基础
数学与应用数学的发展需要广泛的学术交流与合作。未来可以积极参加学术会议、研讨会等活动,与同 行专家进行深入交流和讨论,共同推动数学与应用数学的进步和发展。
感谢您的观看
THANKS
研究线性规划问题的理论、算法及其在经济管理、交通运输等领域 的应用。
非线性规划
研究非线性规划问题的求解方法,如梯度法、牛顿法等,并探讨其 在机器学习、人工智能等领域的应用。
组合优化
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数学与应用数学专业毕业论文论文题目:数学教学中的德育渗透摘要:我们如何更好地结合学科特点在数学教学中进行德育教育?本文将从实施德育渗透的内容、要求、方法、原则及应注意的问题五个方面阐述如何在数学教学中渗透德育教育。
利用数学史对学生进行爱国主义教育。
结合数学实际对学生进行辩证唯物主义教育、对学生进行人生价值观的教育、利用数学美对学生审美教育、贯彻素质教育原则。
深入钻研教材、挖掘德育因素、德育渗透要适时适度。
关键词:数学教学德育渗透1数学中蕴含的德育内容1.1理想教育数学源于实际,且随着生产力的发展而发展。
华罗庚说:“宇宙之大,粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁无处不用数学。
”结合数学教学内容使学生了解数学知识在现代化建设和科技发展中的巨大作用,必将激发他们学好数学,以报效祖国的情感使学生了解科技的突飞猛进对数学工具的更高要求,而有待后人不断探索创新的事实,必将增强学生的使命感,将现实和理想结合起来。
发奋学习这样可为学生树立革命人生观打下坚实的基础。
像陈景润,他攀登“哥德巴赫猜想”这一科学高峰的艰险历程中,为了理想,为了科学,以契而不舍,坚忍不拔的毅力,在不足十平方米的斗室中,埋头苦干,常常为了一个公式,一个数据而废寝忘食,终于在1972年把人们200多年未能解决的“哥德巴赫猜想”证明大大的向前推进了一步。
这些名人的感人事迹无疑会让学生受到极大的感染,以此激励、教育学生像这些楷模学习,树立远大的理想[2]。
1.2利用数学史对学生进行爱国主义教育我国历史悠久,有光辉灿烂的文化史、数学史。
商高定理(勾股定理)、祖恒原理、杨辉三角、《周髀算经》,《九章算术》……是传统数学的宝贵财富。
历史名人举世瞩目,仅公元前三世纪的刘徽一人就赢得了多项世界之最:他最早提出分数除法法则,给最小公倍数以严格定义、应用小数、提出非平方数的近似值公式,给出负数定义和负数加法法则,把比例和“三数法则”结合起来,给出一次方程定义和完整解法,提出割圆术、把圆周率计算到3、1416,用无穷分割证明了方锥的体积公式,创造“重差术”(即测量可望不可及目标的一种方法)现在虽时过境迁,但割圆术仍不失为极限这一费解概念极好的几何解释。
刘徽的辉煌成就不时的在教材、习题中闪光,结合于教学必将激发学生民族自尊心、自豪感和爱国热情。
诚然,由于长期的封建统治、闭关锁国和帝国主义列强的侵略,近代我国数学曾一度萧条、落后,但新中国成立带来了科学的春天。
著名数学家陈景润、华罗庚、苏步青、陈省身等,他们在各自领域都做出了突出贡献,在国际上享有极高的声誉。
他们的辉煌业绩和爱国主义精神,是中华民族的骄傲。
他们的足迹在数学教材中的再现,必将为后人敬仰,是生动的爱国主义教材。
1.3结合数学实际对学生进行辩证唯物主义教育1.4对学生进行人生价值观的教育数学是逻辑性最强的科学,通过对定理、法则的严格推导,可培养学生实事求是、言必有据、正直讲理的思想品质;结合学生作业错误,从反面领会数学的严密性,从而逐步树立一丝不苟、严肃认真的科学作风;对一些综合题、复杂题的分层推演又可培养学生不怕困难、坚韧不拔的毅力;而一题多解、一题多变又可以培养学生创造性,激发学生不断探索、勇于创新的变革精神……,这些有利于培养学生良好的个性品质,发展学生特长,对学生进行人生价值观的教育十分有益。
1.5利用数学美对学生审美教育数学并不是一门枯燥乏味的学科,它实际包含着许多美学因素。
古代哲学家、数学家早就断言:“哪里有数,哪里就有美。
”数学美的特征表现在和谐、对称、秩序、统一等方面[4]。
数学源于自然,大自然的美妙不难在数学中找到其“缩影”,如对称美、和谐美;同时由于数学自身的特点,又使它放射出简洁美、精确美、统一美、奇异美、开放美的异彩。
数学是一门既真又美的科学,不但拥有真理,而且具有至高的美[5]。
数学教学要注意挖掘和发现数学本身的美,让学生认识到数学并不是枯燥的公式和繁杂的图形,而是一种科学美。
数学中的许多定理、公式、论证过程,解题中最简方法等都体现了数学简洁美。
数学中函数图象的对称、圆锥曲线的点对称和线对称,著名的杨辉三角形中的对称等充分体现了数学的对称美。
数学中代数、几何的互相渗透,数与形结合的思维方式及数学中一些特殊解法等都体现了数学的奇异美。
又如立体几何中辛森公式v=1/6h(S1+4S0+S2)把柱、锥、台和球的体积公式统一在一起,解析几何中圆锥曲线的统一定义和统一极坐标方程等反映了数学的和谐美。
曾经有一位数学家说过:“数学教学的目的之一应当使学生获得对数学的审美能力[6]。
”因此在教学中,要有意识的培养学生的数学美感,引导他们去发现美、鉴赏美,从而提高审美能力,陶冶美的情操。
2实施德育渗透的要求在数学教学中渗透德育是寓德育于智育之中,要将德育目标与数学教学内容所具有的德育因素有机结合起来,组成合理的科学的教学结构,通过教师有目的有意识地教学活动,使德育内容在教学中潜移默化地影响学生,逐步内化为学生的思想品德。
为此对教师提出下列相应要求。
2.1贯彻素质教育原则强化德育意识:数学教师是教师队伍中一支强大的力量,承担着为现代化建设培养高素质人材的重任。
实施素质教育就是促进德智体美劳全面发展,而思想品德在学生素质中占据着重要地位,所以应在“把德育放在首位”中发挥教师的主导作用。
然而数学教育不存在法制教育的其中一种强制性,也不具有道德教育的其中一种约束性,要寓德育于智育之中,必须在“寓”字上下功夫、作文章,研究寓的艺术,寓得自然,合情合理,使学生,乐于接受,易于生效。
2.2深入钻研教材,挖掘德育因素2.2.1结合圆锥曲线轨迹定义教学,培养学生运动变化观点,反对形而上学。
2.2.2结合圆锥曲线统一定义教学,对学生进行对立统一,量变质变规律教育。
2.2.4结合圆锥曲线标准方程对学生进行审美教育。
2.3德育渗透要适时适度德育渗透伴随教学活动进行,而其中的主渠道是课堂教学。
教师备课时,既要备教学目的要求,又要据知识的具体内容、学生心理生理特点确定德育目标,并明确什么时候、哪个环节渗透什么样的德育内容及渗透的程度;上课时既要注意知识性、科学性,又重视知识中的思想性,将两者自然有机地结合起来,使学生在接受知识、形成技能技巧的过程中受到教育。
如在复习圆锥曲线内容时,由椭圆、双曲线第一定义,抛物线定义以及它们的标准方程、性质,明确它们是不同的是对立的;然而通过椭圆、双曲线第二定义总结椭圆、双曲线、抛物线统一定义(平面内到定点和定直线距离之比为e的点和轨迹)因它们都是平面和圆锥面的截线而统称为圆锥曲线,共处于一个统一体中,这些无疑给学生对立统一规律教育;分析离心率(e=0时为圆、o1时为双曲线)[7],又是对学生进行量变质变规律教育和辩证唯物主义教育的好教材。
丰富多彩的课外活动,既是智育的广阔天地,也德育渗透的用武之地。
包括教师的言传身教,对学生也是一种潜移默化的感染和教育。
如朴素大方整洁庄雅的衣着,科学干练、井然有序、抑扬顿挫而又富启发性的教学语言,层次分明、清洁工整、潇洒流畅的板书,和蔼庄重而又寓于变化的教态,精美别致、直观形象的教具……,都能使学生赏心悦目、情感共鸣而德智双收。
因此在这些方面也对教师有相应的要求。
3德育渗透的原则为收到教书育人的双重功效,德育渗透应遵循以下原则:3.1科学性原则数学教学为形成学生科学的世界观和良好的道德品质提供了坚实的基础。
学习数学需要正确的动机和科学的思维方法,遵循认识论的规律。
因此,德育渗透要符合马克思主义的科学性原理,符合学生的认知规律,注意数学课的本质特征,把握德育渗透的适度、力度、结合度,才能收到良好的教育效果。
3.2渗透性原则3.3系统性原则科学世界观和良好的道德品质的形成要经历一个耳濡目染、潜移默化的渐变过程,要根据每学期的教学内容和德育目标制定德育计划,长期地熏陶、渗透,才能水到渠成,收到成效。
3.4量力性原则数学教学中的德育,必须根据学生的心理和生理特征,认知基础和思维发展水平,确定符合学生实际的目标,有目的、有计划、循序渐进地进行。
学生能力的提高,思想品德的形成,总是因人而异,不可能是同一模式,因此,在保证共同施教达到统一要求的前提下,还要照顾不同学生的层次特点,注意个别教育与共同教育相结合。
3.5情感性原则数学教学中德育讲究艺术性,充分发挥情感效应在师生交往中,建立一种平等、民主、亲切、和谐的师生关系。
如果教师在课内外均以教育者自居,表情严肃,态度严厉,学生就会产生压抑感和约束感,甚至会造成心理障碍,日积月累就会对教师敬而远之,这时的教育自然是低效甚至无效。
反之,尊重学生,真诚地关心和理解学生,对学生严格要求,耐心帮助,一视同仁,就会使学生在一种轻松、愉快的气氛中接受知识,领悟道理,在感情交融的情境中获得启迪,在不知不觉中受到熏陶和感染。
这就要求教师充分重视学生的情感,要通过自己的情感有意识地激发学生积极性的情感体验,从而有效的渗透德育[8]。
3.6持之以恒原则革命人生观、科学世界观的建立,良好思想品德的形成不是一朝一夕所能完成的。
“十年育树,百年树人”道出了育人工程的长远性、艰巨性[9]。
一个人思想的转变是一个循序渐进的过程,是一个量变质变的过程,我们只有不懈努力,学生政治思想素质才能逐步提高。
3.7与时俱进原则数学的科学体系在不断发展,学生的心理品质不断变化,社会对学生的德育要求也将随着社会的发展不断变化,因此在数学教学中渗透德育的内容、途径等也必须与时俱进,跟上时代的步伐,因此要不断探索,不断创新。
4德育渗透的基本方法4.1同向渗透即在教学中随着知识内容的展开而渗透德育内容。
德育的内容与知识的传授是同步的,这种方法能把渗透的内容与数学知识有机的融合在一起,细流潺潺,水到渠成。
4.2阶段渗透即在课堂小结时,通过巧妙的点拨融入的德育内容。
这种方法能精确恰当地突出知识点和渗透主要内容画龙点睛,言微义中、起到一石激起千层浪的作用。
4.3哲理渗透即通过具体习题的分析,晓知辩证法的道理,数学中充满了辨证法,正和负、奇和偶,正弦和余弦,乘方和开方等等,都是活生生的例子。
数学也应采用辨证的方法,诸如引导学生认识一题多解与多题归一问题,引导学生理解相互对立有相互统一的概念间的关系,点拨学生全面的分析习题等,都是大有益处的,这就是哲理渗透通过这样的教学,学生就能养成全面分析问题,辨证思考问题的良好习惯,进而树立科学的世界观。
4.4自我渗透5实施中应重视的两个问题5.1寓德育于数学教学中的关键是教师发挥教师在数学教学中体现的人格魅力[10]。
教师应面向新世纪,充分认识数学教学中渗透德育的深远意义,转变思想,更新观念,真正将每节课的德育目标落到实处,明确自己的职责是教书育人。
“学高为师,身正为范”,教师的举止言行,学生都在细心观察,甚至效仿。