Дифференциалдық есептеу элементтері жайлы қысқаша тарихи мағлұматтар


ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Мектеп аты
Ғылыми жоба тақырыбы: ТУЫНДЫНЫ ПОПУЛЯЦИЯ САНЫН ЕСЕПТЕУДЕ ҚОЛДАНУ
Жоба авторы:
Жоба жетекшісі:
Ғылыми жетекші:
2021
М А З М Ұ Н Ы
КІРІСПЕ . . . 3
- ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1. 1. Дифференциалдық есептеу элементтері жайлы қысқаша тарихи мағлұматтар . . . 5
- ПРАКТИКАЛЫҚ БӨЛІМЕкі популяцияның тіршілік үшін күресін сипаттайтын В. Вольтерраның модельдері . . . 13Биологиялық популяция мөлшерінің динамикасы туралы есеп : Мальтус пен Ферхюльст модельдері . . . 24
Қорытынды . . . 29
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі . . . 31
КІРІСПЕ
Зерттеу тақырыбының көкейкестігі . Зерттеу жұмысында қарастырылған мәселенің көкейкестігі қазіргі ғылым мен техниканы және экономиканы көтерудің күрделі мәселелерін шешу білім берудің жаңашылдық міндеті қоғамдық қатынастар мен құндылықтар жүйесіндегі өзгеріс талаптарына сәйкес мектептегі білім беру сапасын арттыру болып табылады.
Зерттеу мақсаты: Туындының жан-жақтылығын зерттеу, мысалдар келтіру, популяция санын есптеуде қолданылуын түсіндіру.
Зерттеудің міндеттері:
Зерттеудің проблемасын шешу, болжамның дұрыстығына көз жеткізу және мақсатқа жету үшін келесі мәселелер орындалады:
- осы тақырып бойынша бар ғылыми-зерттеу әдебиеттерді зерттеу;
- заманауи оқу құралдарына осы тақырыптың баяндалуына логикалық талдау жүргізу;
- алынған мәліметтерді жалпылау және жүйелеу;
- жасалынған әдістемені пайдаланудың тиімділігін тәжірибеде тексеру;
Зерттеу әдістері:
Жұмыстың мақсатына жету, болжамды тексеру және жоғарыда қойылған мәселелерді шешу үшін келесі әдістер пайдаланылады:
- гипотеза жасау, тексеру
- мәліметтерді іздеу, жинақтау талдау;
- әр түрлі ғылыми зерттеу жұмыстарын салыстырмалы талдау;
- индуктивті және дедуктивті қорытындылау әдісі
- бақылау және бағалау;
- уақытты үнемдеу мақсатында социометриялық әдісті де қолдану.
Зерттеу объектісі: 10-сынып алгебра және анализ бастамаларын оқыту үрдісі.
Зерттеу пәні: туынды мен туындының көмегімен функцияны зерттеуді оқыту.
Зерттеудің теориялық және практикалық маңыздылығы:
Жұмыста келтірілген теориялық және дидактикалық материалдар, сабақтың жоспар-конспектілері, ұсынылған әдістемелік жолдары 10-11 жаратылыстану-математика бағытындағы сыныптарда алгебра және анализ бастамалары курсында «Туынды және оның қолданылуы» тақырыбын тиімді оқытуға математик студенттер мен мектеп математика мұғалімдеріне көмегін тигізеді
Ғылыми жоба кіріспеден, 2 тараудан, қорытынды және қолданылған әдебиеттерден тұрады.
Ғылыми жоба кіріспеден, 2 тараудан, қорытынды және қолданылған әдебиеттерден тұрады.
- Теориялық БӨЛІМДифференциалдық есептеу элементтері жайлы қысқаша тарихи мағлұматтар
Ғылыми ұғымдарды саналы да, терең меңгергенде ғана оқушылардың қоршаған дүниені толық, бүтін қабылдауларына жағдай туғызуға болады, жан-жақты өз бетінше және белсенді ойлайтын адам етіп қалыптастыруға болады.
Дүние таным өкілдері ұғым-мидың, материяның жоғарғы жемісі деп атап көрсеткен. Әр ғылым саласы бойынша пайда болған ұғым өзінің даму кезеңдерінде өзгеріссіз қалып қоймайды. Заттар мен құбылыстардың жаңа қасиеттер мен белгілерге ие болуы нәтижесінде ұғым мазмұны қоюланып, молая түседі, көлемі кеңиді, олардың қатыстары мен байланыстары толығырақ айқындалады.
Шек ұғымы- өте терең ұғым. Шек ұғымы математикада кеңінен ХVІІ ғасырдан бастап қолданылса да, оның дәл анықтамасы ХІХ ғасырда ғана (дәл айтқанда, 1821 жылы) берілген еді. Бұның бір себебі әуелі тәуелсіз айнымалыны, сосын тәуелді айнымалыны қарастыру қажет деп жаңылыс ойлау болды.
Lim белгіленуі - латынның limes (меже, шекара) деген сөзінің қысқарған түрі: мысалы,
Туындылар және олардың функцияларды зерттеуде қолданылуы қарастырылатын математиканың бөлімі дифференциалдық есептеу деп аталады. Айырманы көрсететін
«Туынды» термині derive деген француз сөзінің қазақша сөзбе-сөз аудармасы, оны 1797 жылы Ж. Лагранж (1736-1813) енгізген, қазіргі кездегі
1-сурет.
Дифференциалдық есептеулерде қабылданған терминология туралы әңгімені шек және шексіз аз ұғымдары толықтыра түседі. Шек туралы төменде егжей-тегжейлі айтылады. Мысалы, туынды барлық нұсқауларда шек ретінде анықталады. Жоғарыда қабылданған
Ақырында, «экстремум» сөзі латынша extremum (шеткі) дегеннен шыққанын айта кетейік. Қазақша maximum - ең үлкен, minimum - ең кіші деп аударылады.
Дифференциалдық есептеуді Ньютон мен Лейбниц біршама беріректе, XVII ғасырдың соңында құрды. Таңқаларлық бір нәрсе, бұдан көп бұрын Архимед аса күрделі спираль сияқты қисыққа жанама жүргізу есебін шығарған (ол мұнда шекке көшуді қолданған), сонымен бірге
Жанама ұғымы (ол, өздерің білесіңдер, туынды ұғымымен байланысты) итальян математигі Н. Тарталья (1500-1557ж) еңбектерінде ауық-ауық ұшырасып қалады, мұнда жанама зеңбіректің оқты барынша алысқы атуға көмектесетін көлбеулік бұрышы жөніндегі мәселені оқып үйрену барысында айтылады. И. Кеплер радиусы берілген шарға іштей сызылған параллелипипедтің ең үлкен көлемі туралы есепті шығару барысында жанаманы қарастырған.
XVII ғасырда Г. Галилейдің қозғалыс туралы ілімі негізінде туындының кинематикалық концепциясы қарыштап өркендеді. Әр түрлі есептерді шығаруға қолданылған алуан түрлі варианттардың баяндалуы Р. Декартта, француз математигі Робервальде (1602-1675), ағылшын ғалымы Д. Грегориде (1638-1675), И. Барроу (1630-1677) мен И. Ньютон еңбектерінде кездеседі. Жанама мен нормальды (жанамаға перпендикуляр және жанасу нүктесінде жүргізілген түзу осылай аталады) қарастыруға Декарт линзалардың оптикалық қасиеттерін зерттеу барысында келді. Ол аналитикалық геометрия әдістерінің және өзі ойлап тапқа. Анықталмаған коэффициенттер әдісінің көмегімен бірқатар қисықтарға, соның ішінде эллипске нормальдар салу туралы есепті шығара білді.
1629 жылы П. Ферма көпмүшелердің экстремумдарын табу ережелерін ұсынды. Айта кететін елеулі нәрсе, Ферма осы ережелерді қорытып шығарғанда, максимум мен минимумның қарапайым дифференциалдық шартын біле отырып, шекке көшуді қауырт қолданды.
Туындылар туралы ғылымды жүйелі дамытқан Лейбниц пен Ньютон болды. Олар анализдің негізгі екі мәселесін тұжырымдады:
- Жүретін жолдың тұрақты (яғни кез келген уақыт мезетіндегі) ұзындығы берілген, көрсетілген уақыт ішіндегі қозғалыс жылдамдығын табу керек.
- Қозғалыс жылдамдығы тұрақты берілген; көрсетілген уақыт ішінде жүрілген жолдың ұзындығын табу керек.
Бірінші мәселе дифференциалдық есептеудің даму бағдарламасын береді, оның элементтерімен сендер осы тарауда танысқансыңдар. Екіншісі интегралдық есептеуге жатады.
Ньютон механика есептерін негізге алса (Ньютондық анализ ньютондық классикалық механикамен қатар жасалған-ды), Лейбництің артықшылығы ол геометрия есептерін негіз етіп алды.
Анализ идеяларының одан кейінге дамулары туралы айтқанда (ол идеялар тез тарап кетті және өзіне көптеген ізбасарлар тапты) Лейбництің шәкірттері - ағайынды Якоб және Иоганн Бернуллилердің есімдерін алдымен атаған жөн.
А. Лопиталь (1661-1704) И. Бернуллиден дәріс алған, ол 1696 жылдың өзінде дифференциалдық есептеудің алғашқы курсы «Қисық сызықтарды зерттеуге арналған шексіз аздар анализін» баспадан шығарып үлгерді, бұл жаңа әдістердің тарауына септігін тигізді.
Бұл салада ірі нәтижелерге жеткен Лагранж еді, оның еңбектері анализ негіздерінің мән-мағынасын түсіндіруде зор роль атқарады.
Математиканың басқа да көптеген бөлімдері сиқты, математикалық анализдің дамуына да Л. Эйлердің және К. Ф. Гаусстың (1777-1855) теңдесі жоқ үлестері бар.
XVIIІ ғасырдағы және одан кейінгі жасалған жаңалықтар туралы қысқа мақалада әңгімелеп шығу мүмкін емес. Әңгіме функцияларды дәрежелік қатарларға жіктеу, яғни функцияларды қосылғыштардың саны шектеусіз көпмүшелер түрінде көрсету жөнінде болып отыр. Шектеусіз қосындылардың (сандық қатар) мысалы сендерге таныс, мысалы шектеусіз периодты ондық бөлшектерді қосылғыштарнының саны шектеусіз қосынды түрінде көрсету. Сандық және функциялық қатарлармен Ньютон ғана емес, одан бұрынғылар да шұғылданған болатын, сондықтан да мынадай тамша қатыс үшін
\[f(x_{0}+\mathrm{D}x)=f(x_{0})+{\frac{f^{\prime}(x_{0})}{1!}}\mathrm{D}x+{\frac{f^{\prime\prime}(x_{0})}{2!}}(\mathrm{D}x)^{2}+...+{\frac{f^{(n)}(x_{0})}{n!}}(\mathrm{D}x)^{n}+...\](мұндағы
\[f^{\#}(x_{0})\]- f функциясын\[X_{0}\]нүктесінде n рет дифференциалдаудан шыққан мән, ал\[n!=1\times2\times8\times...\cdot n\]) қабылданған Тейлор формуласын атамай кету дұрыс болмас еді. Туындылар формулаларын біле отырып, мысалы\[\sin x,\cos x,e^{x}\]функцияларын Тейлор қатарына жіктей аласыздар.Кейбір жағдайларда, қосылғыштардың шектеусіз санын ескермей тастап кетіп, көпмүшелермен берілген функциялар жап-жақсы жуықтау беретін формула шығарып алуға болады екен.
2) Шығарылатын есептер шеңберін кеңейтуге мүмкіндік беретін қуатты жаңа әдістердің пайда болуынан туған ынта XVIIІ ғасырда анализдің қарқынды дамуына сбепші болады. Алайда осы ғасырдың соңында дифференциалдық және интегралдық есептеулерді жасауда аса өткін проблемалар пайда болды.
Негізгі қиыншылық мынада еді: шек, үздіксіздік, нақты сан сияқты терминдердің дәл анықтамалары болмады, осыған сәйкес пайымдауларды логикалық жағынан олқылықтар, кейде қателіктер де болды. Бұған тән мысал - үздіксіздік қасиеті. Эйлер, Лагранж тіпті Фурье (ол ХІХ ғасырдың басында жұмыс істеген) өзінің анықталу облысында бір ғана аналтикалық өрнекпен берілетін функцияны үздіксіз деп атады.
Осы жағдайлардан «жаңа» математика грек математиктерінің классикалық үлгісінде тәрбиеленген ғалымдар үшін үйреншікті қатаңдық стандартына сай келе алмады. Математиктерге аса қажетті и нтуиция математикалық ғылымның бөлінбейтін сипттамасы болып табылатын логикадан едәуір озып кетті. Ньютон, Лейбниц, Эйлер сияқты алыптардың данышпандық интуициясы оларды қателесуден сақтап қалды. Бірақ, қалайда берік логикалық негіз қажет болды.
XVIIІ ғасырға қатысты ерекше екі пікір болды. Белгілі математик М. Ролль жаңа есептеу данышпандық қателердің жиынтығы деп жазды. Ал француздың ұлы ойшысы Вольтер бұл есептеу дегеніміз есептеп шығаруға және бар жоғын дәлелдеуге болмайтын затты дәл өлшеу өнері екенін ескерткен-ді.
Анализдің берік іргетасын қалауға шешуші қадамды өткен ғасырдың
20-жылдарында француз ғалымы О. Коши жасаған еді, ол функция мен тізбек шектерінің дәл анықтамаларын ұсынды және соларды негіз ете отырып, анализдің көптеген іргелі теоремаларын дәлелдеді. Бұдан біршама бұрын чех математигі Б. Больцано шек пен үздіксіздіктің анықтамасын, басқа да, бірқатар тамаша нәтижелерге, соның ішінде аралықта үздіксіз, бірақ оның ешбір нүктесінде туындысы болмайтын функцияның мысалы бар екеніне қол жеткізген еді, бірақ оның жұмыстары көп кейін белгілі болды.
Функция шегінің Коши берген анықтамасы былай тұжырымдалады: «Егер кез келген
теңсіздігі орындалса, онда А санын
Сонымен, егер
Осы анықтамаға сүйеніп, функцияның нүктедегі үздіксіздігіне анықтама беру қиын емес: егер
Тізбек шегінің анықтамасы былай тұжырымдалады: « Егер кез келген
теңсіздігі орындалса, онда
Коши шектер туралы мынадай теоремаларды дәлелденген, оларды біз туындыларды есептеген кезде пайдаланғамыз (оларды шекке көшу ережелері деп атаған едік) .
Егер және шектері бар болса, онда шегі де бар болады және мына теңдік орындалады:
Бұл теорема қосылғыштар саны шектеулі болған жағдай үшін де орындалады.
Егер және шектері бар болса, онда шегі де бар болады және мына теңдік орындалады:
Егер және шектері бар болса, онда шегі де бар болады және теңдігі орындалады.
«Кошише» (көбінесе «эпсилон-дельта тілінде» деп атайды) .
жиынында анықталған функциясы мен нақты саны берілсін.
Егер белгілі бір нақты саны мен кез келген оң саны үшін функциясының анықталу жиынында жааттын және
Теңсіздіктерін қанағаттандыратын барлық сандары үшін теңсіздігі орындалатын оң саны табылса, онда функциясының -ға ұмтылғанда нақты мәнді шегі бар және ол санына тең дейді де немесе символдарымен белгілейді.
... жалғасыXVII ғасырда математиктердің көбінің ұраны мынадай болған: «Алға қарай қозғала беріңдер, ал нәтижелердің дұрыстығына сенім өзінен-өзі келеді».
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz