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幾何雙曲線的神級結論

生活 更新时间:2025-02-13 10:14:25

用“曲線下的面積”來描述積分,就像用一串單詞來描述一本書。

正弦函數的積分是其曲線下的面積。幾何直覺就是:“正弦的積分是沿圓周路徑的水平距離。”這句話第一次聽說感覺比較抽象,當你理解了就會覺得它非常的美妙

幾何雙曲線的神級結論(幾何直覺的魅力)1

一般的思維模式求正弦函數的積分就是:用黎曼和原理

幾何雙曲線的神級結論(幾何直覺的魅力)2

在這裡我們想象一下sinx的變化

幾何雙曲線的神級結論(幾何直覺的魅力)3

  • X是我們當前的弧度角。在單位圓上(半徑= 1),角度就是沿圓周的距離。
  • dX 是角度的微小變化,圓周會以此作相同的變化
  • 原始三角形(斜邊= 1):高度= sin(X),寬度= cos⁡(X)
  • 更改後的三角形(斜邊= dx):高度= sin(X)dX,寬度= cos(X)dX

所以可以理解為:我們的變化隻是旋轉和縮放了的原始三角形

圖中sinxdx就是dx的水平分量,由此得到

sin(x)的積分等于沿路徑的水平變化量

我們把它畫出來,看看會發生什麼

幾何雙曲線的神級結論(幾何直覺的魅力)4

當我們旋轉時,就有一堆 dX線段(紅色)。當正弦較小時(大約x = 0),我們幾乎不會得到任何水平運動。随着正弦變大(圓的頂部),我們将水平向上移動了100%。

幾何雙曲線的神級結論(幾何直覺的魅力)5

當旋轉到π時,水平移動了2個單位。這在圖中是完全有意義的.純數學的驗證得到

幾何雙曲線的神級結論(幾何直覺的魅力)6

當旋轉到π/2時,也就水平移動了1個單位,sinx在區間(0,π/2)下的面積就是1

幾何雙曲線的神級結論(幾何直覺的魅力)7

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