文学痞子
不是高手,试着回答一下这个问题。
微积分,顾名思义,包括微分和积分。
微分
先说说微分。
微就是小的意思,微分其实将大事化小,可以无限小,所谓“无限”其实就是极限,极限是微积分的基础。
例如,有以下矩形。
要求这个矩形的面积,很简单,面积等于长乘宽,即S=a*b。
但如果要求一条曲线下的面积,如下图所示,可以利用微分的思想,即将这个曲线围城的面积分割成多个矩形,通过计算矩形的面积来近似这条曲线下的面积。
例如,分割成4个矩形,该曲线下的面积就是这4个矩形的面积之和,当然这是近似,是有误差的,从图中的空隙可以看出少计算了一些;
如果分割成8个,即该曲线下的面积就是这个8个矩形的面积之和,依然有误差,但是误差在减小;
如果分割成16个,用这16个矩形的面积之和去近似该曲线下的面积,误差很更小;
如果分割得再多一些呢,误差就更小了,如果分割成无数个(即无穷)矩形,那么这些矩形的面积之和就等于该曲线下的面积。
这就是微分的思想,无限分割,会得到无穷小,即所谓的微分,微分符号:dx(differential的首字母),极限符号:lim(limit的前3个字母)。
积分
再说说积分。
就像积分落户需要一分一分地积攒,积少成多,水滴石穿。
积分就是求和,在前面计算曲线下面积的问题中,微分只是做了分割,可以分别计算出来每个小矩形的面积,接下来要求和,才能得到所有矩形的面积,即曲线下的面积。
然而,这不是普通的求和,因为之前做了无限分割,即有无限多个小矩形,针对这种无限多个求和的问题,取了一个新的名字,叫做“积分”
假设这条曲线的函数是f(x),分割成无限多个小矩形后,每个小矩形的宽看成dx,高则可以看成是dx内任意一点x对应的函数值f(x),所以每个小矩形的面积就是f(x)dx。
再假设这条曲线的x的范围为a到b,则有
积分符号∫是拉长的字母S,英文单词sum的首字母。
这里的a,b表示积分的上下限,而带有上下限的积分叫做定积分,不带的则为不定积分。
微积分学什么
以上只是演示了微积分的基本原理,微积分里还有导数,还有针对二元函数的偏导数,即所谓的多元函数的微分与积分等。微积分主要学习的内容如下图所示。
微积分是近代数学、物理的基石,堪称人类智慧最伟大的成就之一。
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