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謝謝邀請。 微積分,解析幾何和線性代數(shù)是大學數(shù)學的基礎(chǔ)課。 按照恩格斯的定義,數(shù)學是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的一門學科。整個大學數(shù)學就是圍繞數(shù)量關(guān)系和空間形式展開的。 1.以微積分為起點的這一支基本都是研究數(shù)量關(guān)系的。其中一種數(shù)量關(guān)系的基本表現(xiàn)形式是函數(shù),所以微積分研究函數(shù)的極限,連續(xù)性,可導性,以及離散狀態(tài)下的級數(shù),等等。微積分后續(xù)發(fā)展的課程有微分方程,復變函數(shù),實變函數(shù),泛函分析等等。理工科學生學習的積分變換如傅立葉變換,拉普拉斯變換等也屬于這一支。 2.空間形式包括空間狀態(tài)和空間結(jié)構(gòu),空間狀態(tài)主要是點線面體等元素構(gòu)成的幾何體,所以研究空間狀態(tài)的課程是幾何,這一支有平面幾何,立體幾何,解析幾何等等課程。大學階段以空間解析幾何為起點,解析幾何是以代數(shù)方法研究幾何體的學科。后續(xù)學習微分幾何,拓撲等,還有學校為學生開設(shè)高等幾何。 3.空間結(jié)構(gòu)主要是講幾何元素如何構(gòu)成幾何體的。線性代數(shù)就是這一支的起點,大學階段后續(xù)的課程有近世代數(shù),抽象代數(shù)等,主要是群,環(huán),域等。這里的空間和空間結(jié)構(gòu)都是很抽象的概念,如實數(shù)也構(gòu)成一個空間,感覺與我們生活的三位空間完全不是一個形態(tài)的東西,但兩種空間是有共性的,代數(shù)就是研究這些空間結(jié)構(gòu)的。線性是說空間結(jié)構(gòu)的特征是,變量間是以固定比例變化的關(guān)系。線性代數(shù)主要以向量和矩陣為研究對象,研究向量之間的關(guān)系,研究矩陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 4.這些分支或?qū)W科之間不是相互隔離的,是相互融合的,不但知識之間有聯(lián)系,而且還相互融合產(chǎn)生新的學科,如概率論是以微積分研究隨機現(xiàn)象的學科。運籌學是以代數(shù)方法研究如何科學規(guī)劃和合理安排生產(chǎn)生活環(huán)節(jié)。學科融合已經(jīng)產(chǎn)生,正在產(chǎn)生越來越多的交叉新興學科,并廣泛影響自然科學的各個分支,所以說數(shù)學是自然科學的工具一點也不為過。 5.線性代數(shù)和微積分既屬不同數(shù)學分支又互相聯(lián)系,教材中有些知識點是互相應用的。兩者都是構(gòu)成數(shù)學大廈的基石,廣泛影響數(shù)學學科和其他自然科學的發(fā)展。 |
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