我研究数学一点心得:一种从代数式到微分式的快速变换法
我研究数学分析(微积分)以来,有那么一点心得,一直想写出来,帮助初学者,以跨过那些难懂的书籍,以掌握微积分,以产生生产力。让我们把概念抛弃,先把玩法弄会,把玩法弄熟,最后再学习基本理论。
本方法能从代数式一步过渡到微分式,只需要简单的替换、四则运算、省略等操作。
先从最简单的一元一次方程式开始。
y = 2x (1)
我们将 y 替换成 y+dy , 将 x 替换成 x+dx,于是上式变换成:
(y+dy) = 2(x+dx) (2)
(2)-(1)得:
dy = 2dx (3)
上面这个(3)式就是(1)式的微分式。快吧?将dx从右边挪到左边就变成:
dy/dx =2 = y' (4)
上面的(4)式就是(1)式的导数式,导数就是这么求来的。
下面再来看一元二次方程:
y=x^2 (5)
做替换,y→y+dy,x→x+dx,得:
(y+dy) = (x+dx)^2
展开得:
(y+dy) = x^2 + 2x*dx + dx^2(6)
(6)-(5)得:
dy = 2x*dx + dx^2 (7)
这里介绍一个关键,微积分的精髓——dx属于一阶“无穷小”,而dx^2属于二阶“无穷小”,二者相加,高阶者略去,所以:
dy = 2x*dx (8)
dy/dx = 2x = y' (9)
上面的第(9)式就是(5)式的导数式。
下面看二元一次方程:
z = xy (10)
做替换z→z+dz,y→y+dy,x→x+dx得:
(z+dz) = (y+dy)(x+dx)(11)
展开得:
z+dz = xy + ydx + xdy + dxdy (12)
(12)-(10)得:
dz = xdy + ydx + dxdy(13)
看上式,又出现了高阶“无穷小”,可以略去,所以:
dz = xdy + ydx (14)
上式即为(10)式的微分式。
最后再举一个例子,关于流体的连续性有一个式子:
ρvA = C(常数)
书上说先两边取对数,然后再两边微分,得:
dρ/ρ + dv/v + dA/A = 0
用我的方法,不用无中生有去微分,一样得出这个式子,先做替换得:
(ρ+dρ)(v+dv)(A+dA) = C
展开得:
ρvA + ρvdA + vAdρ + Aρdv + ρdvdA + vdAdρ + Adρdv + dρdvdA = C
减去第一个式子,再略去二阶及三阶无穷小,得:
ρvdA + vAdρ + Aρdv = 0
两边同除以ρvA,就跟上面一样了。
总结一下,第一步替换,第二步相减,第三步“略去高阶无穷小”,成功!
任何方程式都可以这么干,不涉及极限和无穷等概念,轻松学会微分变换。
初中毕业表示很难看懂~ 题目又被改了……声明一下,冒号前面的字是管理员加的。
鄙人可不敢说研究数学,会让教授们笑话的。
再次声明,冒号前面的字是管理员加的。 最近感觉到处都要用到数学呢
往高一点研究都是要用数学的 也在看微积分 复习一下 很有意思!
谢谢把你研究结果与大家共享!
我提点我的看法,请不要介意!
你用的是数学研究的枚举法,如果要普通适用就要证明的方法过程,你所谓的无穷小项不一定是真正的无穷小。 不去教数学真是浪费啊。 mfka 发表于 2013-5-22 22:59
很有意思!
谢谢把你研究结果与大家共享!
我提点我的看法,请不要介意!
鄙人这是综合了标准分析、非标准分析以及我国阴阳学说才研究出的结果。
完全符合洋人的标准,所以不存在你说的那些问题。
补充内容 (2013-5-25 22:28):
这个真不是吹牛,其实我原本的想法,并不是这样。我原本的想法写出来,如果用阴阳学说来看,是很容易理解的,但现代人怎能接受?我只能写成这样,但这样更难理解。但是——无论你怎么说,这种方法的结果却是对的。
补充内容 (2013-5-25 22:30):
我们不妨想一想,这种简单直接的方法,无论在什么情况下,它的结果都是对的,但它的解释学起来却无比艰难——大家想一想,问题出在哪里?就是出在对这种方法的解释上面!
补充内容 (2013-5-25 22:33):
所以不管什么无穷小、极限、趋近于0等等等等,这些概念都不过是为了说服我们自己而已。如果有一种方法,能让我们很容易就相信这种做法的正确性,那么,这种学问学起来是不是就会容易很多?
补充内容 (2013-5-25 22:34):
所以不管什么无穷小、极限、趋近于0等等等等,这些概念都不过是为了说服我们自己而已。如果有一种方法,能让我们很容易就相信这种做法的正确性,那么,这种学问学起来是不是就会容易很多? 满新颖的 嘻嘻。以后遇到这些就简单多了。 这其实就是导数公式的推导过程,用极限的方法,数学分析教材至少我学的版本就是这么处理的,这么看来不清楚极限的可以用楼主的方法,知道的可能就觉得在绕圈子了,小小评论楼主莫在意啊