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【科普?】微积分与矩阵的超简单运用

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本人写的相对论的帖子:http://tieba.baidu.com/p/3709124486
本贴原连载物理吧,但是觉得数学气氛太浓了,所以转到数学吧
原贴地址http://tieba.baidu.com/p/3732060756
作者初二,目前学习微积分和矩阵,在这里也方便和各位吧友分享。
如果你不是大学生,那么太好了,这篇文章正好适合你,
如果你是大学生,而且掌握了这些东西,请提出最尖锐的批评!
连载中。。。。。
埃舍尔镇楼




IP属地:湖北1楼2015-04-29 21:21回复
    我们现在知道了什么是微分——
    △x在趋于无限小的时候,dx=△X,
    dx就是△x的微分。所谓微分,就是把一个东西放大。
    如一条曲线,放大后不那么陡峭,再放大就是近似于直线,
    再放大就是与直线没什么两样了。但放大到无限小的时候,曲线就越接近直线。
    那么就是当变化量△x无限小的时候,dx就叫它的微分。
    一个函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率为lim△y/△x
    其实lim下面有一个△x→0表示△x趋于无限小。
    这个瞬时变化率叫做函数y=f(x)在x=x0处的导数或微分。
    记做f`(x),在关系f上加上一点。
    即f`(x)=lim[f(x0+△x)-f(x0)]/△x
    这就是导数的定义,求导数的过程叫求导,即微分。
    函数y=f(x)在x=x0处的导数f`(x0)是一个常数,那么,当自变量x变化时,
    导数f`(x)也是x的一个函数。我们称之为 导函数,简称导数。记做y`。
    即y`=f`(x)
    导数f`(x0)实际上就是函数y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率。
    即tanα=k=f`(x0)
    这里tanα叫倾斜角的正切值,k为切线(直线)的斜率
    也就是倾斜角的正切是这条直线的斜率。
    这里涉及到最基本的解析几何。
    一个直线与x轴交于一点,那么x轴正方向与这条直线组成的向上的夹角,
    就是这条直线的倾斜角,而这条直线倾斜角的正切就是斜率,
    由于90度的角没有正切值,所以直线与y轴平行,与x轴垂直时,它没有斜率,
    但是有倾斜角=90度。
    所以导数f`(x0)实际上就是函数y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率。


    IP属地:湖北3楼2015-04-29 21:22
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      当然,求导数不仅仅只有定义,还有以下求导公式:
      (c)`=0
      c为常数,也就是常数的导数为0
      (x^n)`=nx^(n-1)
      (sinx)`=cosx
      (cosx)`=-sinx
      (a^x)`=a^xlna
      (e^x)`=e^x
      (loga X)`=1/x ln a
      (inx)`=1/x
      这里sin叫正弦、cos叫余弦
      lng是对数符号。如a^x=N
      那么X=logn a
      这里N叫真数,a叫对数的底数,X叫对数。
      当a=10时,就表示为lgN
      当无理数e(欧拉常数)为底的对数,表示被ln N
      其中e=2.71828……
      这里对数不多讲,我们讲的是微积分。


      IP属地:湖北4楼2015-04-29 21:22
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        顺带一提的是,定积分也可以求曲线的长度,
        在曲线可以很长无限个线段,我们知道毕达哥拉斯定理(勾股定理)
        那么其中一个线段的长度是:
        √【(△x)²+(△y)²】
        求和,有
        ∑ √【(△x)²+(△y)²】
        当△x→0时,结果就是
        ∫∑ √【(dx)²+(dy)²】dx
        实际上,稍微变形就可以得到
        ∫∑ √【1+(dy/dx)²】dx


        IP属地:湖北7楼2015-04-29 21:24
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          定积分和导数基本上是这些了,
          不定积分等等以后再讲。
          以后是矩阵的基本运算。大家敬请期待~


          IP属地:湖北8楼2015-04-29 21:24
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            PS:作者初二,吐槽请轻


            IP属地:湖北9楼2015-04-29 21:26
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              如果改变定积分的上限b时,每对应一个b就有一个积分值。
              也就是说,决定于b,把它表示为一个一元函数
              【PS:本贴讨论的函数默认为一元函数】
              就是
              = F(b)
              那么久有了一个新的函数关系F。
              由于b的定义域是R(暂时不考虑复数),所以b可以换成自变量x,
              这函数F(b)就是F(x)
              函数F(b)就是省略了积分上限和下限的定积分
              写为:
              ∫ f(x)dx=F(x)
              那么从函数f(x)求F(x)的这种计算叫“不定积分”
              想想也是,省去积分下限的定积分命名为“不定积分”


              IP属地:湖北23楼2015-04-30 21:08
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                设在x 与x+△x之间,函数f(x)的最大值为π,最小值为e。
                (π和e仅仅表示纪念)
                那么
                π△x<F(x+△x)<e△x
                除△x
                得到
                π<【F(x+△x)-F(x)】/△x<e
                曲△x的微分
                即当△x→0的时候,π和e趋于f(x),表示为:
                dF(x)/dx=f(x)
                而F(x)是不定积分,即∫ f(x)dx=F(x)
                所以
                [d ∫ f(x)dx]/dx=f(x)
                所以,由∫ f(x)dx=F(x)得
                d F(b)/dx=f(x)

                ∫ f(x)dx=F(b)
                于是我们得到结论:
                不定积分与微分是互为逆运算,即
                所以不定积分和微分是可以转换的。
                于是牛顿和莱布尼茨有话说了:
                如果f(x)是区间【a.b】上连续的函数,并且F`(x)=f(x)
                那么

                这就是牛顿-莱布尼茨公式,也叫微积分基本定理。
                它说明了不定积分和微分是可以转换的。


                IP属地:湖北24楼2015-04-30 21:08
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                  微分方程不好讲啊……怎么办……


                  IP属地:湖北26楼2015-04-30 21:14
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