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哆啦爱梅
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qianshuijun

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2017大学数学论文范文

由于特殊函数是数学分析中的一种重要工具,因此特殊函数的学习及应用非常重要。但是特殊函数往往不是用一种方法就能解决的,它是多种方法的灵活运用,也是各种思想方法的集中体现,因此难度较大。下面是我整理的关于几类特殊函数的性质及应用的数学论文范文,欢迎大家阅读。

几类特殊函数的性质及应用

【摘要】本文将对数学分析中特殊函数,诸如伽玛函数、贝塔函数贝塞尔函数等超几何数列函数,具有特殊的性质和特点,在现实中得到大量的运用的函数。本文主要以简单介绍以上三种特殊函数性质,及其在其它领域的应用,诸如利用特殊函数求积分,利用特殊函数解相关物理学问题。本文首先以回顾学习几类常见特殊函数概念、性质,从而加深读者理解,然后以相关实例进行具体分析,从而达到灵活应用的目的。

【关键词】特殊函数;性质;应用;伽马函数;贝塔函数;贝塞尔函数;积分

1.引言

特殊函数是指一些具有特定性质的函数,一般有约定俗成的名称和记号,例如伽玛函数、贝塔函数、贝塞尔函数等。它们在数学分析、泛函分析、物理研究、工程应用中有着举足轻重的地位。许多特殊函数是微分方程的解或基本函数的积分,因此积分表中常常会出现特殊函数,特殊函数的定义中也经常会出现积分。传统上对特殊函数的分析主要基于对其的数值展开基础上。随着电子计算的发展,这个领域内开创了新的研究方法。

由于特殊函数是数学分析中的一种重要工具,因此特殊函数的学习及应用非常重要。本文归纳出特殊函数性质、利用特殊函数在求积分运算中的应用、特殊函数在物理学科方面的应用,利用Matlab软件画出一些特殊函数的图形,主要包含内容有:定义性质学习,作积分运算,物理知识中的应用,并结合具体例题进行了详细的探究和证明。

特殊函数定义及性质证明

特殊函数学习是数学分析的一大难点,又是一大重点,求特殊函数包含很多知识点,有很多技巧,教学中可引导学生以探究学习的方式进行归纳、总结;一方面可提高学生求函数极限的技能、技巧;另一方面也可培养学生的观察、分析、归类的能力,对学生的学习、思考习惯,很有益处。

特殊函数性质学习及其相关计算,由于题型多变,方法多样,技巧性强,加上无固定的规律可循,往往不是用一种方法就能解决的,它是多种方法的灵活运用,也是各种思想方法的集中体现,因此难度较大。解决这个问题的途径主要在于熟练掌握特殊函数的特性和一些基本方法。下面结合具体例题来探究特殊函数相关性质及应用。

2.伽马函数的性质及应用

伽马函数的定义:

伽马函数通常定义是:这个定义只适用于的区域,因为这是积分在t=0处收敛的条件。已知函数的定义域是区间,下面讨论Г函数的两个性质。

Г函数在区间连续。

事实上,已知假积分与无穷积分都收敛,则无穷积分在区间一致收敛。而被积函数在区间D连续。Г函数在区间连续。于是,Г函数在点z连续。因为z是区间任意一点,所以Г函数在区间连续。

,伽马函数的递推公式

此关系可由原定义式换部积分法证明如下:

这说明在z为正整数n时,就是阶乘。

由公式(4)看出是一半纯函数,在有限区域内的奇点都是一阶极点,极点为z=0,-1,-2,...,-n,....

用Г函数求积分

贝塔函数的性质及应用

贝塔函数的定义:

函数称为B函数(贝塔函数)。

已知的定义域是区域,下面讨论的三个性质:

贝塔函数的性质

对称性:=。事实上,设有

递推公式:,有事实上,由分部积分公式,,有

由对称性,

特别地,逐次应用递推公式,有

而,即

当时,有

此公式表明,尽管B函数与Г函数的定义在形式上没有关系,但它们之间却有着内在的联系。这个公式可推广为

由上式得以下几个简单公式:

用贝塔函数求积分

解:设有

(因是偶函数)

例贝塔函数在重积分中的应用

计算,其中是由及这三条直线所围成的闭区域,

解:作变换且这个变换将区域映照成正方形:。于是

通过在计算过程中使用函数,使得用一般方法求原函数较难的问题得以轻松解决。

贝塞尔函数的性质及应用

贝塞尔函数的定义

贝塞尔函数:二阶系数线性常微分方程称为λ阶的贝塞尔方程,其中y是x的未知函数,λ是任一实数。

贝塞尔函数的'递推公式

在式(5)、(6)中消去则得式3,消去则得式4

特别,当n为整数时,由式(3)和(4)得:

以此类推,可知当n为正整数时,可由和表示。

又因为

以此类推,可知也可用和表示。所以当n为整数时,和都可由和表示。

为半奇数贝塞尔函数是初等函数

证:由Г函数的性质知

由递推公式知

一般,有

其中表示n个算符的连续作用,例如

由以上关系可见,半奇数阶的贝塞尔函数(n为正整数)都是初等函数。

贝塞尔函数在物理学科的应用:

频谱有限函数新的快速收敛的取样定理,.根据具体问题,利用卷积的方法还可以调节收敛速度,达到预期效果,并且计算亦不太复杂。由一个函数的离散取样值重建该函数的取样定理是通信技术中必不可少的工具,令

称为的Fourier变换。它的逆变换是

若存在一个正数b,当是b频谱有限的。对于此类函数,只要取样间隔,则有离散取样值(这里z表示一切整数:0,)可以重建函数,

这就是Shannon取样定理。Shannon取样定理中的母函数是

由于Shannon取样定理收敛速度不够快,若当这时允许的最大取样间隔特征函数Fourier变换:

以下取样方法把贝塞尔函数引进取样定理,其特点是收敛速度快,且可根据实际问题调节收敛速度,这样就可以由不太多的取样值较为精确地确定函数。

首先建立取样定理

设:

其中是零阶贝塞尔函数。构造函数:

经计算:

利用分部积分法,并考虑到所以的Fourier变换。

通过函数卷积法,可加快收敛速度,使依据具体问题,适当选取N,以达到预期效果,此种可调节的取样定理,计算量没有增加很多。取:

类似地

经计算:

经计算得:

则有:设是的Fourier变换,

记则由离散取样值

因为,故该取样定理收敛速度加快是不言而喻的,通过比较得,计算量并没有加大,而且N可控制收敛速度。

例,利用

引理:当

因为不能用初等函数表示,所以在求定积分的值时,牛顿-莱布尼茨公式不能使用,故使用如下计算公式

首先证明函数满足狄利克雷充分条件,在区间上傅立叶级数展开式为:

(1)

其中

函数的幂级数展开式为:

则关于幂级数展开式为: (2)

由引理及(2)可得

(3)

由阶修正贝塞尔函数

其中函数,且当为正整数时,取,则(3)可化为

(4)

通过(1)(4)比较系数得

又由被积函数为偶函数,所以

公式得证。

3.结束语

本文是关于特殊函数性质学习及其相关计算的探讨,通过对特殊函数性质的学习及其相关计算的归纳可以更好的掌握特殊函数在日常学习中遇到相关交叉学科时应用,并且针对不同的实例能够应用不同的特殊函数相关性质进行证明、计算,从而更加简洁,更加合理的利用特殊函数求解相关问题。有些特殊函数的应用不是固定的,它可以通过不止一种方法来证明和计算,解题时应通过观察题目结构和类型,选用一种最简捷的方法来解题。

参考文献:

[1] 王竹溪.特殊函数概论[M].北京大学出版社,,90-91.

[2] 刘玉琏.数学分析讲义(下册)[M].高等教育出版社,2003,331.

[3] 刘玉琏.数学分析讲义(下册)[M].高等教育出版社,2003,331.

[4]王坤.贝塔函数在积分计算中的应用.[J]科技信息,2012(34)

[5] 王纪林.特殊函数与数学物理方程[M].上海交通大学出版社,2000,96-98.

[6] 陶天方.由特殊函数表达的快速取样定理 [J]. 上海大学学报(自然科学版),1997,8(4):368-371.

[7]饶从军,王成.让数学建模活动促进数学教学改革[J].中央民族大学学报(自然科学版),2004,2.

[8]赵宜宾.一类特殊函数定积分的求解[J].防灾技术高等专科学校学报,2010,1(3):38-39.

[9]董林.降次公式的探究—兼论一个猜想的证明[J].教学通报,.

[10] 李德新.利用对称原理计算定积分的三种方法[J].高等数学研究,2004,7(6):41—42.

[11]翟忠信,龚东山.高等数学的教与学[J].高等理科教育,2004(6):29—34.

[12]胡淑荣. 函数及应用[J]. 哈尔滨师范大学学报.2002,18(4):12~15.

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李嘉图路

初中数学是为之后的数学学习打下基础的,学好初中的知识点很重要,下面我为你整理了几篇初中数学教学论文范文,希望对你有帮助。

数学教学论文篇一

一、引进有效的教学方法

科学有效的教学方法对提高整体教学的有效性有很大的帮助。以初中函数的教学为例,初中三年级就开始引入了函数的相关概念。一般而言,学生会根据教科书中给出的函数方程进行简单的计算,教师也只是把一些公式教给学生,让学生进行一味的数据计算。在这种情况中,学生只能认识到函数是一个抽象的概念,根本不知道函数到底是怎么来的,也不知道对称轴、截距到底是什么。所以,教师要改进方法,进行有效的初中数学教学。

而数形结合则是一种很好的、能实现有效教学的方法之一。数形结合也就是教师要根据函数题画出相应的函数图形,以便于学生能更加清晰、明了地理解数学函数的相关概念和性质,能快速理解那些抽象难懂的问题。当然,这也就能有效地为接下来的高中函数的学习打下坚实的基础,把抽象知识变为了具体的知识。综上所述,教师应在初中函数的教学过程中改进、并利用科学有效的教学方法,以不断提高初中数学的教学质量。

二、进行激励性教育

在学习的过程中,每个学生都会希望得到教师的表扬和称赞,因为在学生眼里,教师的嘉奖是教师对自己的肯定。在这种动力的驱使下,学生的学习热情得到了激发,就会将学习当做是一件幸福的事。这也就从侧面激发了学生学习的热情,是快乐学习的具体表现形式之一。“鼓励别人一句强于指责别人百句”,这是一句英国的谚语。

每个人都希望自己无时无刻不得到别人的肯定与认可,谁都不希望自己总是被别人指责。在初中数学教学过程中,每位教师也应该多鼓励自己的学生,提升学生的学习热情,增进师生之间的交流,使学生能够毫无顾虑地向教师提问,这样就不会出现因为畏惧而不敢提问的情况。反之,学生学习的热情降低,学生消极对抗教师,师生之间的距离也拉远了。这样的做法既不利于学生初中数学的学习,也对教师的工作产生了极大的威胁。

三、寓教于乐的教学

在平时的学习中,教师要采取寓教于乐的教学方式,在教学中适当地加入相对应的数学游戏,让学生劳逸结合,实现既在娱乐中学习,又在学习中娱乐的教学和学习效果。通过这种方式,学生认识到学习是一件有趣快乐的事,并不是一件枯燥无味的事情。例如,针对初中数学书中的几何问题,教师就可以举办一个叫做“辅助线”的游戏。

游戏大致内容是教师将学生分组,并且给出一个几何的图形,让小组思考该如何做辅助线,并且思考一下假若加入这条辅助线,会对解题有什么样的帮助,随后再继续深化,讨论一下加入一条辅助线后,会不会产生另一个新的问题,从而使所有学生都参与到这个活动中来。这种教学模式可以采取举手抢答的方式,抢答成功就会得到相应的分数,在游戏活动最后,累计分数,得分最高的小组会获得奖励。这种游戏的方式,能让学生在愉快的学习中加深对函数知识的理解,有利于调动学生学习的积极性。这也是提高初中教学有效性的方式方法之一。

四、总结

总体来说,初中数学的学习是学生逻辑思维开发的最初阶段,是高中数学教育的基础。所以,教师有必要加强初中数学教育的有效性研究。以上笔者针对如何提高初中数学教学有效性的方式方法做了初步探讨,希望能够给今后初中数学的有效性教学的发展做出一定的贡献。

数学教学论文篇二

一、差别性教学的作用

(一)通过差别性教学,学生更好地成长

由于学生处于不同的知识水平,他们对知识的运用并非相同,特别在数学领域,人们在应用推理、判断方面程度是不一样的,有较强推理、判断能力的学生常常不用花费太多的时间就掌握了,但是那些应用推理、判断能力较差的学生就要花费很久。因此,教师要是根据课本上的知识来教,那么好的学生没办法得到更长远的发展,而差的学生也没办法得到提高,显而易见,这样的教学办法是不可取的。所以差别性教学教学有利于改善这一点,从每个学生的突出点出发,根据他们的突出点来制定符合他们成长的教学手段与内容,学生才可以得到更好的发展。

(二)使学生更加自信

推理、判断能力比较强的学生常常热衷于深入地研究难以解决的方面,这些学生在深入研究时能得到自信,要是直接采取同一种教育方式去教育所有的学生,那样就很难使学生获得自信,会使学生不愿意深入探究难以解决的方面。另一方面,那些应用推理、判断的程度比较浅的学生就因为太多的失败而不再相信自己了,产生放弃的念头,从而使他们渐渐地落后于其他人。因此,通过依据学生水平不同进行教学的方式,能使好的学生深入研究难以解决的方面,使落后的学生从自身实际出发,一步一个脚印,踏踏实实地进步,这样所有的学生就可以更好地完成自己的学业,更加相信自己。

二、初中数学教学中差别性教学的实施办法

(一)从学生的水平出发,有序地分组

通常,学生可以分为三种层次:第一层次的学生是起点高,有好的方法和技巧,应用推理、判断程度高的;第二层次的学生是起点一般,但有较好的方法和技巧,应用推理、判断程度较高的;第三层次的学生是起点低的。我们应进行有序分组。有序分组的过程中应关注下面三个方面:首先,必须清楚地知道学生的突出点是什么,教师与学生,教师与家长,学生与家长应好好交流。其次,有序分组应理解学生的内在想法,不可只依据卷面测试结果来区分学生,分组应该是具有伸缩性的而不是硬性的。卷面测试结果属于有序分组的一部分,学生了解自身的状况,有自己的目标,所以我们应理解他们,不能忽略他们的内在想法,这样他们才会相信自己。待分组结束后,我们要进行差别性教学。最后,教师在看待不同组的学生时,应一视同仁,付出自己的最大努力。

(二)依据分组后学生的情况,采取不同的教学方式

我们要考虑到所有的学生,将差别性教学深入应用在课堂上。1.引入新的内容。数学的内在关系是紧密相连的,教师可以回忆学过的内容来引入新的内容,此时则通过第三水平学生去回忆学过的内容,使其加深印象。第二层次的学生则解决新的内容的引出,第一层次的学生则完善第二层次的学生的内容。2.解说新的内容。解说新的内容时要考虑到第三层次的学生,循序渐进。3.课上操练。结束新的内容时,教师要对学生进行操练,第一层次的学生比较得心应手,教师则让学生操练转变形式的习题,可以给第二层次的学生比较有难度的习题进行操练。另外教师要认真对待第三层次的学生,提供难度小的习题有助于他们加深记忆。

(三)依据分组后学生的情况,安排的任务有所不同

安排的任务要使学生可以在其力所能及的范围内,从而有助于他们的成长。第一层次的学生可以多安排统合性较高的习题,加强他们的处理数学问题的规则和程序,使他们挖掘习题中那些数学处理的规则和程序。第二层次的学生,主要学会普通的题目和一部分难题的思考方向。第三层次的学生则重复做题,做很多的习题来巩固基础。

(四)依据分组后学生的情况,评估的方面有所不同

因为学生的核心目的有所不同,所以要使用不同的评估方法。举个例子,教师依据水平不同的学生,应把考试题目进行区分,让不同水平的学生做不同的题目。第一层次的学生重点做难题;第二层次的学生重点则是中等题目,外加小部分难题;第三层次的学生重点放在基本的题目上,外加一小部分中等题目。那么,所有的学生都可以在自己的范围内得到进步。

三、总结

差别性教学是根据从实际出发来解决问题的哲学思路来进行的,该方式可以一对一地处理学生遇到的困境,让所有学生都可以发挥自己的优点,弥补自己的不足,鼓励学生学习,使学生对自己有信心,有助于学生的各个方面的协调与进步。

数学教学论文篇三

一、课堂上进行有针对性的有效提问

1.问题必须要有思维容量。

不能够激发学生思考的提问是失败的,只有促进了学生的思维发展,拓宽了他们的思路,才能够提升其探究能力,引起他们对数学的热情。即使学生回答问题偏颇,即便是并非尽善尽美,教师也要表扬其优点,给予赞美,加以挖掘。面积求出来之后,斜边AB上的高如何得出?此时教师利用多媒体,展示求直线y=2x+3、y=-2x-1及y轴围成的三角形的面积。这样就把问题由一条直线转化为两条直线与坐标轴围成的面积。

2.锻炼提问的技巧。

问题的提出也有优劣,掌握提问方式,提高问题的质量,抓住学生的兴趣,创造良好的学习氛围,学生的积极性能够充分地被调动起来,学生就会顺利地成为课堂的主体、学习的主人。

二、让学生“想学”,教学语言风趣

美国心理学家调查发现,学生都喜欢幽默的教师,这样学习氛围轻松愉快,这一点是促使学生“想学”的主要因素,什么学科概莫能外。这就要求教师具有很高的综合修养。其中一点,要语言幽默:幽默是伟大的智慧,是教学的润滑剂。比如,我向学生提出分析这个“数”字,由“米女攵”构成,什么意思呢?也就是说,你只有学好了数学,你毕业以后才可能找到好的工作,才可能有钱买米吃,才可能找到女朋友,那么这个“攵”是什么意思呢?这个更凸显数学的重要了,就是以手持杖或执鞭责打学不好数学的人……这些生动形象的解说,不胜枚举,当然还需要教师表情、语调等的配合。

三、对学生进行正确的思维训练

对学生进行正确的思维训练要充分唤起学生的主动性。讲例题,让学生自主审题,题目给了学生就可以,然后读题、审题、解题一系列的思维活动让学生自己完成;学生有了问题,反复推敲“个体参悟”,不行则“同伴互导”,再不行,“教师解难”,即使是“教师解难”,一样不要急于递给答案,教师应对学生逐步启发:问题里涉及什么概念?用什么公式才能表达这一规律?问题解决了,还有没有别的解题方法?学生养成思维训练的习惯,随着综合能力的提高,课堂上随时就会有智慧熠熠生辉了。

四、总结

总之,数学是培养人的创造性素质的最佳途径,成功非一日之功,我们教师要为教育竭尽微忱,为学生终生的数学学习奠定良好的发展基础。

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