关于多元微积分可以类比一元微积分进行学习。可以说实数完备性定理渗透到微积分的每个角落,高中生是可以自学微积分的,目前有很多中学生都已经学了微积分初步,这个是很正常的事情,这样你可以比那些没有学过微积分的同学节约考试时间,彻底弄懂极限之后,就可以说微积分的第1个难关已经过去。
1、高中生可以自学微积分吗?
高中生是可以自学微积分的,目前有很多中学生都已经学了微积分初步,这个是很正常的事情。微积分是微分与积分的统称,在高中的学生考试中,其实微分是比较有用的,相对来说积分会比较少用,微分还有一个其他的说法,就是求“导数”。比如在高中数学中有一类问题是求二次函数的最大最小值,这类问题的几何意义是寻找抛物线的顶点的位置,这类问题用求导数的方法是非常容易求解出来的。
再比如,在高中数学中还有一类问题是求二次曲线与直线相切的切点的位置,这类问题也可以用微分的方法快速求解。如果用常规的方法,那就需要去联立直线方程与二次曲线的方程组,这样求解过程非常复杂,耗费的时间大概需要15分钟,而如果采取微分的方法,你只需要对二次曲线求导数,然后让导数在二次曲线上的某点等于直线的斜率就可以了,整个求解过程不超过3分钟。
这样一对比,你至少可以节约12分钟的时间,在考试的时候,如果遇见那种看起来非常难的选择题或者填空题,能用微积分做的话,你马上能写出答案。这样你可以比那些没有学过微积分的同学节约考试时间,因为选择题与填空题是不需要你写出计算过程的,因此用微积分是非常好的。而对于一般的计算题,则可以先用微积分在草稿纸上算出正确答案,然后再用常规的办法算一遍,如果两种方法算出来的结果是一模一样的,那么就说明你做对题目了,你的信心会爆棚,
2、微积分我们很少用到,为什么还要学呢?
任何要用到数学的地方,几乎都有它的身影。因为微积分的本质是研究“量”和“量的变化”之间的关系,天下间我们感兴趣的量,比如位置、速度,比如GDP、人口、寿命,绝大多数都是连续变化的。要研究他们之间的关系,往往用到一些数学模型,其中包含大量微分方程,微积分自然是重要的基础,没有微积分,世界恐怕还是一片黑暗。
具体来讲,微积分在各行各业都有广泛的应用,物理学就不用说了,牛顿发明微积分的目的,就是想用微分方程来描述物理世界的现象。任何工程领域都必须用到微积分,平时算个体积面积、算个气压什么的,都要用。经济学里,各种预测这个那个的模型,都是微分方程,还有著名的博弈论,里面用到很多高深的数学,远不止微积分了。金融领域,现在很多人搞的“量化交易”,什么期权定价,各种衍生金融产品,都要用微积分算出来,
光是微积分还不够,还要加上“随机过程”等更为高深的工具,去处理“风险”这个变量。保险业,计算人的寿命预期、各种意外的概率,从而算出保费应该定多少。算高了没人买,算低了亏到爆,微积分和概率论都是标配了。近两年特别火的“机器学习”或者叫“人工智能”(其实是差不多的东西),比如AlphaGo,下棋这么厉害,背后包含一个深层的神经网络(40层),
这个网络就是很复杂的一个函数,里面有很多参数(上亿个),而参数是需要训练的。训练的方式,本质上是梯度下降法,那也是微积分里的东西,而且你留意到没有,上面说的几个行业,其实都挺赚钱的。也许有人会觉得,微积分就跟天书一样,讲的是真实世界不存在,只在理论世界存在的东西,学完一遍,考完了,就全部还给了老师。但这是完全错误的,
这世间存在许许多多抽象的,沉闷的,然而可能是赚钱的行业。里面扎扎实实用到了大量的微积分,大量的概率论,大量的高等代数,在一些更为高精尖的行业,用到的数学可能还更多更高深,学好微积分、概率论等高数知识,再配以应用领域内的知识(比如经济学,比如编程,诸如此类),绝对是步入小康,甚至发家致富的一个相当靠谱的手段!。