MATLB軟件在高等數(shù)學(xué)課程的應(yīng)用范文

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【摘要】作為高等院校的一門基礎(chǔ)課程，高等數(shù)學(xué)的抽象性使廣大學(xué)生對其望而生畏，然而，高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)是學(xué)習(xí)其它學(xué)科的前提，因此，為提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果，則采取了多元化的教學(xué)方式，其中就包括以MATLAB為代表的相關(guān)軟件應(yīng)用。本文以MATLAB軟件在高等數(shù)學(xué)課程中的應(yīng)用為研究內(nèi)容，通過案例介紹MATLAB軟件的具體應(yīng)用方法，加深人們對于MATLAB軟件的印象，使這一軟件在其它課程領(lǐng)域得到推廣。

【關(guān)鍵詞】MATLAB；高等數(shù)學(xué)；應(yīng)用

1引言

近年來，科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展帶動(dòng)了社會(huì)文明的進(jìn)步，人們在發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)的過程中，對于傳統(tǒng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)卻仍未停止。在高等教育規(guī)模不斷擴(kuò)大的情況下，社會(huì)范圍內(nèi)對成人高等教育的各項(xiàng)要求也表現(xiàn)出明顯的提高，高等數(shù)學(xué)是普通高校和成人高校學(xué)生所接觸的基礎(chǔ)科目之一，在這一科目的學(xué)習(xí)過程中，除了需要扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)體系以外，還應(yīng)當(dāng)具有一定的創(chuàng)造力。基于社會(huì)發(fā)展對高校學(xué)生要求的提高，在高等數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)過程中，則需要對其內(nèi)容與實(shí)施方法加以創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量與效率的提高。其中，MATLAB軟件作為一種普遍使用的應(yīng)用型軟件，能夠適用于多種類型的基礎(chǔ)課程，它的全稱為“MatrixLaboratory”，也就是所謂的“矩陣實(shí)驗(yàn)室”。由于MATLAB軟件的優(yōu)勢體現(xiàn)在對批量數(shù)據(jù)的處理上，借助大量的專業(yè)工具，實(shí)現(xiàn)了MATLAB軟件功能的不斷擴(kuò)充，甚至可以根據(jù)使用環(huán)境的不同，進(jìn)行專業(yè)工具的訂制設(shè)計(jì)。基于MATLA軟件語言的簡便性，便于本科生快速掌握該軟件的使用技巧和方法，這也是該軟件在課程教學(xué)中得到廣泛使用的根本原因之一。

2MATLAB軟件可視化功能在高等數(shù)學(xué)課程中的體現(xiàn)

高等數(shù)學(xué)繼承了傳統(tǒng)數(shù)學(xué)科目的抽象性特點(diǎn)，在高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，為降低學(xué)習(xí)難度，則可以采取“數(shù)形轉(zhuǎn)換”的方式，將抽象的問題形象化處理，這里就需要使用到MATLAB軟件的可視化功能。所謂MATLAB軟件的可視化功能，就是利用MATLAB軟件自帶的繪圖工具，將數(shù)學(xué)關(guān)系中所有點(diǎn)的坐標(biāo)在空間中進(jìn)行呈現(xiàn)，也就是繪制圖形的過程。整個(gè)過程都是通過MATLAB軟件的程序運(yùn)算完成的，且圖形繪制后任意一點(diǎn)的坐標(biāo)值都滿足原函數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系。

2.1直角坐標(biāo)系函數(shù)的MATLAB表示在高等數(shù)學(xué)中，對于極限這一概念的學(xué)習(xí)較為重要，除掌握基礎(chǔ)的知識(shí)體系以外，還需要對其圖形化的表述方式加以理解。

2.2隱函數(shù)圖像的表示在高等數(shù)學(xué)中，對于無法進(jìn)行顯化的圖像也就缺乏對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式，則可以通過更加復(fù)雜的作圖方式進(jìn)行求解，利用MATLAB軟件的繪圖工具，得到最終圖形的結(jié)果。

2.3極坐標(biāo)解題中函數(shù)圖像的應(yīng)用在高等數(shù)學(xué)相關(guān)解題類型中，對于部分函數(shù)圖像的計(jì)算多采用坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化的方式降低難度和計(jì)算量，在心形線ρ=1+cosθ的繪制過程中，就需要將坐標(biāo)系（ρ，θ）進(jìn)行直角轉(zhuǎn)化。

3高等數(shù)學(xué)課程中MATLAB軟件的符號(hào)運(yùn)算功能的應(yīng)用

在MATLAB軟件的各種功能中，符號(hào)功能的存在解決了困擾了大多數(shù)學(xué)生在復(fù)雜導(dǎo)數(shù)、積分、微積分計(jì)算問題，通過科學(xué)的程序設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)對應(yīng)數(shù)學(xué)題目的快速解答，下面以MATLAB軟件的符號(hào)運(yùn)算功能求冪指函數(shù)y=u(x)v（x）的導(dǎo)數(shù)為例進(jìn)行介紹。

4結(jié)語

高等數(shù)學(xué)課程所涉及內(nèi)容較多，且大量數(shù)學(xué)計(jì)算的存在導(dǎo)致其難度較其它學(xué)科明顯增加，為此，將MATLAB軟件融入高等數(shù)學(xué)課程之中，能夠?qū)崿F(xiàn)課程內(nèi)容優(yōu)化，激發(fā)學(xué)生在高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方面的興趣，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在理論知識(shí)水平和實(shí)踐水平的共同提高。

【參考文獻(xiàn)】

[1]MATLAB在高等數(shù)學(xué)中的典型問題應(yīng)用探索[J].黃煒.江西科學(xué).2010(01).

[2]特殊函數(shù)教學(xué)中Matlab繪圖功能的應(yīng)用[J].楊冰，閆循領(lǐng).科技信息.2010(12).

[3]基于MATLAB的高等數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用研究[J].張林泉.長春理工大學(xué)學(xué)報(bào).2010(05).

作者：熊慧 單位：本溪廣播電視大學(xué)