Разделы презентаций


1 Соловьев Андрей Владимирович Курс: Математика, физика Лекции – 16

Содержание

Производная и дифференциал функции. Физический смысл производной первого и второго порядков. Определенный интеграл. Решение дифференциальных уравнений с разделяющимися переменными. Практическое занятие 1

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Соловьев Андрей Владимирович
Курс: «Математика, физика»
Лекции – 16 часов
Практические занятия –

32 часа
Подготовка
Три практические работы: материалы для подготовки
с сайта кафедры (СГМУ).
2.

Девять практических занятий (иметь при себе выдачи лекций).

3. Четыре зачетных занятия по 4-м темам.

Соловьев Андрей ВладимировичКурс: «Математика, физика»Лекции – 16 часовПрактические занятия – 32 часаПодготовкаТри практические работы: материалы для подготовкис

Слайд 2Производная и дифференциал функции.
Физический смысл производной первого
и второго

порядков.
Определенный интеграл.
Решение дифференциальных уравнений
с разделяющимися переменными.
Практическое

занятие 1
Производная и дифференциал функции. Физический смысл производной первого и второго порядков. Определенный интеграл. Решение дифференциальных уравнений с

Слайд 3Связь с последующей деятельностью
Изучение теоретических курсов:
математическое моделирование
состояний организма и процессов

в
тканях и органах позволяет сократить время
изучения и описания этих

состояний и процессов.

Практическое применение:
Описание механических свойств и электровозбудимости
биологических тканей
2. Описание систем кровообращения и дыхания
3. Обработка результатов медицинских наблюдений и
воздействий

Связь с последующей деятельностьюИзучение теоретических курсов:математическое моделированиесостояний организма и процессов в тканях и органах позволяет сократить времяизучения

Слайд 4Основная идея дифференциально-интегрального
исчисления – последовательные переходы
в соответствии с философским

законом
отрицания отрицания:
Сложное
Простое
Сложное
Поверхность тела неплоская
Поверхность ■ – плоская
S■

= a·b

дифференцирование

ST = ?

ST = ∑ S■

интегрирование

Основная идея дифференциально-интегрального исчисления – последовательные переходыв соответствии с философским законом отрицания отрицания:СложноеПростоеСложноеПоверхность тела неплоская Поверхность ■

Слайд 5Точка движется вдоль оси х
х
0
t
A
-A
Координата х точки изменяется во времени

t по
некоторому закону:

Точка движется вдоль оси хх0tA-AКоордината х точки изменяется во времени t по некоторому закону:

Слайд 6Математическое описание:
1. Время t течет (изменяется) независимо →
→ t

– независимая переменная (аргумент).
2. Координата х точки изменяется в зависимости

только
от изменения времени t.
3. х = х(t) – зависимая от t переменная (функция).
4. Зависимость х = х(t) может быть изображена графиком:

t

х

А


Т

Математическое описание:1. Время t течет (изменяется) независимо → → t – независимая переменная (аргумент).2. Координата х точки

Слайд 7или описываться аналитически:
А – амплитуда колебаний (максимальная координата);
Т – период

колебаний;
ω – циклическая (круговая) частота колебаний;
φ0 – начальная фаза колебаний

или описываться аналитически:А – амплитуда колебаний (максимальная координата);Т – период колебаний;ω – циклическая (круговая) частота колебаний;φ0 –

Слайд 8t
х
t – какой-то момент времени
x(t) – координата точки в

момент t
Δt – приращение аргумента
t + Δt – следующий момент

времени

x(t + Δt) – координата точки
в момент времени t + Δt

– приращение координаты (функции)
за интервал Δt

tх t – какой-то момент времениx(t) – координата точки в момент tΔt – приращение аргументаt + Δt

Слайд 9Средняя скорость точки в интервале времени Δt:
Мгновенная скорость точки

в момент времени t:
Спидометр

Средняя скорость точки в интервале времени Δt: Мгновенная скорость точки в момент времени t: Спидометр

Слайд 10хорда
αСР
Предельный переход:

хордаαСРПредельный переход:

Слайд 13хорда
αСР
Предельный переход:
Предел отношения
приращения функции
к приращению аргумента(→0) –
– производная

функции по
данному аргументу (t).
Обозначается как х'.

хордаαСРПредельный переход:Предел отношенияприращения функциик приращению аргумента(→0) – – производная функции по данному аргументу (t).Обозначается как х'.

Слайд 14dt – бесконечно малое приращение (изменение) аргумента
(очень маленький промежуток времени)


– дифференциал аргумента (времени)
Для независимой переменной (аргумента):
dx –

бесконечно малое приращение функции
(очень маленькое изменение координаты) –
– дифференциал функции (координаты)

Для зависимой переменной (функции):

dt – бесконечно малое приращение (изменение) аргумента(очень маленький промежуток времени) – – дифференциал аргумента (времени)Для независимой переменной

Слайд 15 – обозначение производной точкой сверху →
→ аргумент (независимая

переменная) – время
Выводы:
Мгновенная скорость точки (скорость точки в
данный

момент времени) определяется производной
от функции координаты точки от времени
или
отношением бесконечно малого изменения координаты
(дифференциала координаты) к бесконечно малому
интервалу времени, за который это изменение
произошло (дифференциалу времени)
– обозначение производной точкой сверху → → аргумент (независимая переменная) – время Выводы:Мгновенная скорость точки (скорость

Слайд 16хорда
αСР
Хорда → касательная
α
α – угол наклона
касательной к графику
функции x =

x(t)
в момент времени t
2. Значение производной функции в данный

момент
времени равно тангенсу угла наклона касательной:
хордаαСРХорда → касательнаяαα – угол наклонакасательной к графикуфункции x = x(t) в момент времени t2. Значение производной

Слайд 17Оценка значения производной функции
α1
α2

Оценка значения производной функцииα1α2

Слайд 18Пример: оценка раздражающего действия
импульсного тока:
Передний фронт
Вершина
Задний фронт
Хвост

Пример: оценка раздражающего действияимпульсного тока:Передний фронтВершинаЗадний фронтХвост

Слайд 19Раздражающее действие тока (РДТ):
Импульсы какой формы оказывают max РДТ?

Раздражающее действие тока (РДТ):Импульсы какой формы оказывают max РДТ?

Слайд 203. Если мгновенная скорость также, как и координата,
зависит от времени

то характеристикой изменения
скорости во времени является ускорение точки:
отношение изменения (приращения)

скорости
к интервалу времени, за который изменение произошло:

Ускорение определяется производной скорости по
времени или второй производной координаты по
времени

3. Если мгновенная скорость также, как и координата,зависит от времени то характеристикой измененияскорости во времени является ускорение

Слайд 21Правила дифференцирования:
2. Производная алгебраической суммы:
1. Постоянный множитель:

Правила дифференцирования:2. Производная алгебраической суммы:1. Постоянный множитель:

Слайд 22Точка одновременно участвует в двух колебаниях:

Точка одновременно участвует в двух колебаниях:

Слайд 23Таблица производных элементарных функций

Таблица производных элементарных функций

Слайд 243. Производная сложной функции:
Практические примеры:

3. Производная сложной функции:Практические примеры:

Слайд 25*
Исследование функций:
Область определения;
Область значений;
Определение экстремумов;
Исследование экстремумов
Исследуемая функция должна иметь физический

смысл

*Исследование функций:Область определения;Область значений;Определение экстремумов;Исследование экстремумовИсследуемая функция должна иметь физический смысл

Слайд 26Электрическая схема измерения биопотенциала:
ε – источник биопотенциала (орган);
1
2
1 и 2

– точки подключения измерительного прибора (ИП);
r – внутреннее сопротивление участка

между 1 и 2;

ИП

R

R – входное сопротивление ИП;

Измерительная
схема

I – сила тока в цепи; Р – мощность, потребляемая ИП

Электрическая схема измерения биопотенциала:ε – источник биопотенциала (орган);121 и 2 – точки подключения измерительного прибора (ИП);r –

Слайд 27Лобовая атака: исследовать функцию P = f (R)
Имеет смысл функцию

P = f (I) исследовать,
т.к. она имеет хотя бы один

экстремум
(максимум)
Лобовая атака: исследовать функцию P = f (R)Имеет смысл функцию P = f (I) исследовать,т.к. она имеет

Слайд 28Энергетический баланс цепи:
Условие согласования источника с нагрузкой (ИП):
при согласовании электрическая

мощность,
потребляемая ИП максимальна

Энергетический баланс цепи:Условие согласования источника с нагрузкой (ИП):при согласовании электрическая мощность,потребляемая ИП максимальна

Слайд 29Эквивалентная электрическая схема участка ткани:
Клетка
Межклеточная жидкость (МКЖ)
RМКЖ
RЦИТ.
Цитоплазма
Мембрана
RЭКВ.
СЭКВ.
В процессе
жизнедеятельности
организм накапливает
избыточный положительный

заряд – зарядка
конденсатора. Избыток (+) заряда – одна из

причин
усталости.
Эквивалентная электрическая схема участка ткани:КлеткаМежклеточная жидкость (МКЖ)RМКЖRЦИТ.ЦитоплазмаМембранаRЭКВ.СЭКВ.В процессежизнедеятельностиорганизм накапливаетизбыточный положительный заряд – зарядка конденсатора. Избыток (+) заряда

Слайд 30(-) – ?

(-) – ?

Слайд 31Связь дифференциала функции с дифференциалом
аргумента:
Элементарный интервал
времени
Элементарное изменение
координаты за время dt
Скорость

точки v = const в интервале времени dt

Связь дифференциала функции с дифференциаломаргумента:Элементарный интервалвремениЭлементарное изменениекоординаты за время dtСкорость точки v = const в интервале времени

Слайд 32Элементарный путь ds,
пройденный точкой за
элементарный интервал
времени dt:
Путь, пройденный точкой за

конечный интервал
времени Δt = t2 – t1, равен сумме элементарных

путей
за все последовательные элементарные промежутки
времени:

Сумма → summa

S

Элементарный путь ds,пройденный точкой заэлементарный интервалвремени dt:Путь, пройденный точкой за конечный интервалвремени Δt = t2 – t1,

Слайд 33Определенный интеграл
от некоторой функции
численно равен площади
под графиком функции,
ограниченным пределами
интегрирования
(пределами изменения
аргумента

функции).
Вычисление определенного
интеграла с помощью
планиметра

Определенный интегралот некоторой функциичисленно равен площадипод графиком функции,ограниченным пределамиинтегрирования(пределами измененияаргумента функции).Вычисление определенногоинтеграла с помощьюпланиметра

Слайд 34Аналитически определенный интеграл вычисляется
через разность значений первообразной
подынтегральной функции при

заданных
пределах интегрирования (Ньютон – Лейбниц):

Аналитически определенный интеграл вычисляетсячерез разность значений первообразной подынтегральной функции при заданных пределах интегрирования (Ньютон – Лейбниц):

Слайд 35Таблица интегралов элементарных функций

Таблица интегралов элементарных функций

Слайд 36Большинство физических законов связывают
изменение одного параметра (аргумента = причины)
с изменением

другого параметра (функции = следствия)
или
элементарные значения этих параметров
Второй закон

Ньютона – дифференциальное уравнение
движения тела.
Позволяет решить основную задачу механики –
определение положения тела в любой момент времени:

Изменение времени

Изменение скорости

Свойство тела

Функция времени

Большинство физических законов связываютизменение одного параметра (аргумента = причины)с изменением другого параметра (функции = следствия)илиэлементарные значения этих

Слайд 37*
Дифференциальное уравнение
собственных
колебаний:

*Дифференциальное уравнениесобственных колебаний:

Слайд 38Воздействие постоянного тока на биологическую ткань:
t = 0 ключ замыкается:
В

момент t:
Заряд
конденсатора:
Мгновенные напряжения в момент t на элементах:

Воздействие постоянного тока на биологическую ткань:t = 0 ключ замыкается:В момент t:Зарядконденсатора:Мгновенные напряжения в момент t на

Слайд 39Дифференциальное уравнение, описывающее
поведение конкретной системы:
Разделение переменных и дифференциалов –
переменные

к «своим» дифференциалам,
все постоянные в «общую кучу»:

Дифференциальное уравнение, описывающееповедение конкретной системы:Разделение переменных и дифференциалов – переменные к «своим» дифференциалам,все постоянные в «общую кучу»:

Слайд 42Дифференциальное уравнение зависимости
артериального давления в период диастолы:
RПС = const –

гидравлическое сопротивление
периферической части СКО
k = const – параметр, определяющий

упругие свойства
артериальной части системы кровообращения (СКО)

р – артериальное давление (АД) в момент времени t

dp – изменение АД за время dt

Дифференциальное уравнение зависимостиартериального давления в период диастолы:RПС = const – гидравлическое сопротивление периферической части СКОk = const

Слайд 43Разделение переменных и дифференциалов –
переменные к «своим» дифференциалам,
все постоянные

в «общую кучу»:
Интегрирование левой и правой частей с подстановкой
пределов интегрирования:

Разделение переменных и дифференциалов – переменные к «своим» дифференциалам,все постоянные в «общую кучу»:Интегрирование левой и правой частей

Слайд 44В начале диастолы (нижние пределы):
В момент времени t АД равно

р
Интегрирование элементарных функций:

В начале диастолы (нижние пределы):В момент времени t АД равно рИнтегрирование элементарных функций:

Слайд 45Потенцирование:
Зависимость АД от времени во время диастолы:

Потенцирование:Зависимость АД от времени во время диастолы:

Слайд 46Закон усвоения лекарственной формы:
m – масса препарата в момент времени

t;
dm – масса препарата, усвоенная за время dt,
рассматриваемая, как приращение

массы неусвоенного
препарата;
λ – постоянная усвоения данного препарата

т – масса неусвоенного препарата к моменту t;
т0 – масса препарата в начальный момент времени t = 0

Закон усвоения лекарственной формы:m – масса препарата в момент времени t;dm – масса препарата, усвоенная за время

Слайд 47Выводы:
Математика – синтаксис (язык) любой
естественно-научной дисциплины.
2. Явления и процессы

разной физической,
химической, биологической природы
зачастую описываются математическими
соотношениями одинаковой формы.
3. Достоверность любого

исследования
(в том числе медицинского) подтверждается
только математически.
Выводы:Математика – синтаксис (язык) любой естественно-научной дисциплины.2. Явления и процессы разной физической,химической, биологической природызачастую описываются математическимисоотношениями одинаковой

Слайд 48Правила приближенных вычислений.
Выполнение практической работы.
Расчет погрешности результата измерения
Тема

следующего занятия
Подготовить лабораторный журнал к выполнению
лабораторной работы №1
«Определение плотности

деревянного бруска»
Сайт кафедры (СГМУ)
Правила приближенных вычислений.Выполнение практической работы. Расчет погрешности результата измерения Тема следующего занятияПодготовить лабораторный журнал к выполнениюлабораторной работы

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика