MATLAB在高等数学实验中的应用.pdf
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1、现代商贸工业2023 年第 21 期Modern Business Trade Industry No.21.2023基金项目:吉林省高教学会一般课题“建筑类民办本科高等数学课程思政建设实施路径的研究”(JGJX2022D488);吉林省高教学会一般课题“数字化时代混合式教学模式研究”(JGJX2022D492)的研究成果。作者简介:刘美琪(1997-),女,硕士研究生,研究方向:学科教学;马勇(1997-),男,本科,中国科学院长春应用化学研究所研究员,研究方向:应用物理学;高俊勇(1966-),男,博士研究生,研究方向:区域经济。MATLAB 在高等数学实验中的应用刘美琪1 马 勇2 高俊
2、勇1(1.长春建筑学院,吉林 长春 130607;2.中国科学院长春应用化学研究所,吉林 长春 130021)摘 要:MATLAB 作为一套传播性很广的数学编程类软件,深受高校高等数学实验课的青睐,本文运用 MAT-LAB 软件解决几个高等数学经典问题,为课程内容提供思路,以此来辅助理论课的教学,并提升高等数学课程的活跃性和丰富程度。关键词:MATLAB;数学实验中图分类号:TB 文献标识码:A doi:10.19311/ki.1672-3198.2023.21.0881 研究背景高等数学作为高校公共课的重要组成部分,其目的是培养具备逻辑思维能力和专业能力的应用型人才,但很多高校老师在讲授课程
3、的时候,往往只注重公式的运用而忽视对学生数据图像处理、分析能力的培养,出现学生对这类知识产生接受慢、理解差等知识断层现象。MATLAB 是一门专业型信息技术软件,能丰富数学课程的理论层次,为理论课的开展提供便利,在一定程度上还可以增强学生的动手操作和创新能力,是提升高等数学课程质量的重要手段。对此,笔者利用 MATLAB 进行实操,望对此方面研究者以及一线教师能够提供一些思路。2 MATLAB 简介MATLAB 是矩阵和实验室的结合,即矩阵工厂(ma-trix laboratory),是美国 mathworks 公司在互联网快速发展的时代下开发的,它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线
4、性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,将原本极其复杂的问题简单化,代表了当今国际科学计算软件的先进水平,可以说是从巨人肩膀上看问题。3MATLAB 在高等数学实验课程中的部分应用案例3.1 MATLAB 在极限中的应用一方面可以用 MATLAB 去计算极限,另一方面,在讲解公式的过程中,可以利用软件先去画图,再去计算,学生会更容易理解。3.1.1 数列极限计算极限limn?3 n4+55 n4+6 syms n limit(3n4+5)/(5n4+6),n,inf)结果 ans=3/53.1.2 函数极限(两个重要极限)(1)第一个重要极限:limx0sin(x)
5、x绘图 ezplot(sin(x)/x,-pi,pi)图 1sin(x)x函数图象观察图 1sin(x)x函数图象中当 x 趋于0 时,函数值的变化趋势,输入:limit(sin(x)/x,x,0)结果 ans=1(2)第二个重要极限:limx?(1+1x)x绘图 ezplot(1+1/x)x,1,100)图 2(1+1x)x函数图象262现代商贸工业2023 年第 21 期Modern Business Trade Industry No.21.2023观察图 2(1+1x)x函数图象中函数的单调性,理解函数极限,输入:limit(1+1/x)x,x,inf)结果 ans=exp(1)3.2
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