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这时我们应该确定的说,如果一个两个变量y,x有函数关系,那它们的微元dy,dx总是成正比的,而且这个比值和x有关(每一个x确定一个切线斜率),是x的函数,我们管他叫函数y=f(x)的导函数,简称导数,这个函数的自变量是x,我们记成f'(x)



IP属地:卢森堡来自Android客户端58楼2018-07-14 23:40
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    嗯,切线斜率,其实这东西就是用来看图像在这一点"有多陡",导数越大的地方,函数随自变量变化越快,而且,这斜率要是为正,这函数就是增的,若为负,函数就是减的,若为0,函数不增不减,很有可能是取到了极值,因此,我们经常用导数为0求极值(但有时会失效,可以思考一下是为什么)


    IP属地:卢森堡来自Android客户端59楼2018-07-15 00:18
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      其实各位应该早已看出来了,λ(x)就是m(x)的导数,所以求导数的具体表达式就把34楼的式子换一下


      IP属地:卢森堡来自Android客户端60楼2018-07-15 00:31
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        好了,导数也说完了,接下来回到上面的dm(x)=λ(x)dx,将其代入50楼的式子得到下面的式子


        IP属地:卢森堡来自Android客户端61楼2018-07-15 00:44
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          嗯?瞬间懵逼,这是在干什么?我是谁,我在哪?别急,这就是一步代换,线密度乘线元就是质量元,再积分就得到质量,但是我们觉得这个上下限太特殊了,我们准备找两个一般的数a和b,这时就是从杆上横坐标为a到b之间这一段杆的质量,回想我们之前定义的函数m(x),那这一段质量Δm应该等于m(b)-m(a),所以有这样更加一般的式子


          IP属地:卢森堡来自Android客户端62楼2018-07-15 00:51
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            我们来直观看下这式子什么意思,每个dy对应一个dx乘切线的斜率,就得到一些小的竖直线段,然后通过积分把这些线段加起来,就是大的竖直线段Δy的长度,其实理解起来也没有什么困难吧


            IP属地:卢森堡来自Android客户端66楼2018-07-15 10:26
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              现在思考一下,除了质量的例子,你还能举出什么量之间是原函数和导函数的关系?从微分的角度看,我们需要两个微元成正比,从积分的角度看,我们要把这些微元加起来,其实,一般涉及到一些东西的乘积时,或是涉及到一些东西的比值(尤其是用比值定义物理量时),我们可以着重说一下乘积的问题,物理上的乘积,涉及到位置的,最简单的就是做功了,按做功的定义,在某一个恒力作用下,物体从原点沿直线运动到x处做功的表达式,


              IP属地:卢森堡来自Android客户端68楼2018-07-15 12:28
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                补充63-65楼的内容:这里λ(x)是m(x)的导函数,m(x)就称作原函数,如果写成f(x)和f'(x)的形式,这个式子又叫牛顿-莱布尼茨公式,是微积分中最重要的公式也不为过


                IP属地:卢森堡来自Android客户端69楼2018-07-15 12:35
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                  现在这个式子中的W和x都是变量,由于是恒力,所以F是常数,我们想通过找微元的正比关系来找原函数和导函数是什么,我们应当找的微元是函数的微元,这里有两个函数,x和W(x),所以我们应当找dW和dx的比值,这个比值是什么?是F吗?我们回想一下上个例子中dm和dx的比值,是λ(x),当λ是常数的时候,我们可以看出m直接可以等于λx,与上面F恒定的表达式相似,我们可以认定,dW和dx比值应当是F,毕竟在大尺度下成立的事情,在小尺度下也应当成立(因为大尺度就是一堆小尺度加起来的啊),那么这个式子会成立,在F恒定的情况下


                  IP属地:卢森堡来自Android客户端70楼2018-07-15 12:55
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                    那么F如果不恒定呢?我们假设F只是x的函数,与其它量无关(我们管这样的力叫保守力)那这个力作用dx之后做的功应当是dW,那我们会得到dW=F(x)dx,很多人会有疑问,为什么是Fdx而不是xdF?实际上,如果从68楼的式子出发,去掉F恒定的条件(之后会说明,这样做之后68楼的式子不会成立,我们先姑且假设成立),假定有一个函数关系F(x),那么我们需要的操作是两边微分,右边微分就是把右边两个函数都移动到x+dx的状态,就是F(x+dx)*(x+dx),*代表乘,再和原来的状态相减,这里F(x+dx)可以改写成F(x)+dF(x),简写作F+dF,所以dW应该是这样的


                    IP属地:卢森堡来自Android客户端71楼2018-07-15 13:42
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                      那个dx的平方因为取极限的缘故等于0,所以dW最后应该是


                      IP属地:卢森堡来自Android客户端72楼2018-07-15 13:47
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                        这式子什么意思?右边第一项,是x不变时力变化一点做的功,第二项是力不变,位置变化做的功,从我的描述就可以看出,位置不变而受力改变是不会做功的,所以第一项为0,所以做功的正确表达式应该是


                        IP属地:卢森堡来自Android客户端73楼2018-07-15 14:20
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                          利用牛顿-莱布尼茨公式这东西右边应该是某个东西的变化量,我们不想直接用做功的变化量,因为功是一个过程量,所谓过程量,和过程有关的,不是和当前状态有关的量,而是和开始和最终的状态有关,与过程量相对的是状态量,就是只和此时此地状态有关的量,通常情况下,从一个状态到另一个状态的过程量,可以写成两个状态量的差,所以功这个状态量就可以写成两个状态量之差,这个状态量只和位置有关,是位置的函数,还记得功是什么吗?是能量变化的量度,所以这个状态量就是某种能量,这种能量只与位置有关,所以我们管他叫"势能",记成U(x)


                          IP属地:卢森堡来自Android客户端75楼2018-07-15 19:23
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                            老哥你写错了吧,右边符号反了,牛莱公式(即牛顿-莱布尼茨公式)右边是末态减初态。。。其实并没有写错。。。我们来定义下势能这东西,其实定义势能,就是把一个力换成了一种能量了而已,回到刚才的物理情景,我们说一个物体,或者说质点,在一个力的作用下走了一段距离,那么,就这个情景而言,这段距离走过之后,势能是增加了还是减少了?我们假定原来是静止的,走过一段距离之后有了一定的动能,可见,势能应该是减少了,所以,势能的变化量是负数,但做功是正的,所以这个力做的功是势能的减少量,另一方面,从牛莱公式可以看出,U(x)的导数与f(x)差一个负号,所以我们这样定义势能


                            IP属地:卢森堡来自Android客户端76楼2018-07-15 21:10
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                              积分号为什么没有上下限?因为带上下限的积分可以看作一个函数的增量,这样的积分叫定积分,这个函数是什么?根据牛莱公式,就是原函数,我们如何求原函数?求原函数的运算,叫做不定积分,为什么说不定?对于一个函数来说,它的导函数是唯一确定的,但原函数却不是确定的,换言之,一个函数只有一个导数,但一个导数却有很多原函数,为什么会出现这种情况?之前提到过,导函数是切线斜率随x变动的函数,那观察一下下面这些函数,他们的切线斜率有什么关系?


                              IP属地:卢森堡来自Android客户端77楼2018-07-21 18:33
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