116
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОИЗВОДНОЙ В РАЗНИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ
НАУКИ
При изучении любой темы у учеников возникает вопрос: «Зачем нам это
надо? Где это применяется?» Если ответ удовлетворит любопытство, то можно
говорить о заинтересованности и математической грамотности учеников.
Математическая грамотность – способность человека определять и понимать
роль математики в мире, в
котором он живет, высказывать хорошо
обоснованные математические суждения и использовать математику так, чтобы
удовлетворять
в
настоящем
и
будущем
потребности,
присущие
созидательному, заинтересованному и мыслящему гражданину.
Для темы «Производная» Можно перечислить некоторые дисциплины и
их разделы, в которых применяются производные функции.
Дифференциальное исчисление – это описание окружающего нас мира,
выполненное на математическом языке. Производная
помогает нам успешно
решать не только математические задачи, но и задачи практического характера
в разных областях науки и техники.
Производная функции используется всюду, где есть неравномерное
протекание процесса: это и неравномерное
механическое движение, и
переменный ток, и химические реакции и радиоактивный распад вещества и
т.д.
Основные
законы математического анализа были открыты
английским физиком и математиком
Исааком Ньютоном и немецким
математиком, физиком и философом Лейбницем.
Ньютон ввел понятие производной, изучая законы механики,
тем самым
раскрыл её механический смысл.
Физический смысл производной: производная функции
y
f x
в
точке
0
x
– это скорость изменения функции
f x
в точке
0
x
.
Скорость есть производная от пути по времени:
s t
Ускорение есть производная скорости по времени:
a t
t
s t
Лейбниц пришёл к понятию производной,
решая задачу проведения
касательной к произвольной линии, объяснив этим ее геометрический смысл.
Геометрический смысл производной состоит в том, что производная
функция в точке
0
x
равна угловому коэффициенту касательной к графику
функции, проведенной в точке с абсциссой
0
x
.
Из курса «Алгебра и начало математического анализа»
известно, что
производные функции используются при определении уравнения касательной к
графику функции и полном исследовании функции.
Применения производной в физике известно из механического смысла
производной первого и второго порядка [1].
1. Скорость как производная пути
t
s t
2. Ускорение как производная скорости или вторая производная пути
a t
t
s
t
117
3. Скорость распада радиоактивных элементов
dN t
N t
dt
Достарыңызбен бөлісу: