物理用数学初步.ppt
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1、物理用数学初步,微积分,面临的问题,物理学研究物体的运动, 大家知道物体的瞬间速度怎么算?(比如:x=const*t, x=const*t2, .) 学过牛顿力学的同学都知道加速度, 那么物体的瞬间加速度怎么算?(比如: v=const*t, v=const*t2, .) 大家知道如何在匀(加)速运动中求物体位置随时间的变化, 那么在一般情况下, 如何求物体在某时间间隔内跑了多远?(比如: v=const, v=const*t, v=const*t2, .) 在一般的加/减速运动中, 物体在某时间间隔内速度变化了多少?(比如: a=const, a=const*t, .),微分/导数,面临的问
2、题,物理学研究物体的运动, 大家知道物体的瞬间速度怎么算?(比如:x=const*t, x=const*t2, .) 学过牛顿力学的同学都知道加速度, 那么物体的瞬间加速度怎么算?(比如: v=const*t, v=const*t2, .),微分: 无穷小之比,速度:位移变量与时间之比 加速度:速度变量与时间之比,微分,0/0 存在吗?,0/0在很多情况下是可算的,例,无穷小的等级,如 Dx 为无穷小,则 Dxn 为n阶无穷小 如 Dy/Dx 为有限大小,则两则为同阶无穷小,例子,瞬时速度举例: 标记:,微分的几何解释,微分/导数为曲线的斜率(切线与横轴夹角的正切),二阶及高阶导数(附加内容)
3、,二阶导数:导数的导数,积分,面临的问题,大家知道如何在匀(加)速运动中求物体位置随时间的变化, 那么在一般情况下, 如何求物体在某时间间隔内跑了多远?(比如: v=const, v=const*t, v=const*t2, .) 在一般的加/减速运动中, 物体在某时间间隔内速度变化了多少?(比如: a=const, a=const*t, .),积分: 无穷小之和,位移:速度与时间之积,积分,定积分,跑了多远?,无穷多的无穷小之和存在吗?,公元前5世纪,芝诺发表态了著名的阿基里斯和乌龟赛跑悖论:他提出让乌龟在阿基里斯前面1000米处开始,并且假定阿基里斯的速度是乌龟的10倍。当比赛 开始后,若阿基里斯跑了1000米,设所用的时间为t,此时乌龟便领先他100米;当阿基里斯跑完下一个100米时,他所用的时间为t/10,乌龟仍然前 于他10米。当阿基里斯跑完下一个10米时,他所用的时间为t/100,乌龟仍然前于他1米 芝诺解说,阿基里斯能够继续逼近乌龟,但决不可能追上它。 极限,如何算积分,不定积分 (附加内容),不给定积分区间的积分称不定积分 不定积分为被积函数的逆导数 c称积分常数 例:匀加速运动,由初始条件决定,谢 谢!,
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