怎么理解波浪线和曲线(曲线上一点处的曲率半径与曲线在该点处的曲率互为倒数)
我们从最初等的三角函数sinθ波形图来分析sinθ的导数原理,首先sinθ的值就是单位圆上的点到X轴的高度,随着θ的增大,高度总是在-1到+1之间来回变换,这种最初等的数学知识,却包含着丰富的数学原理,值得我们去探索
初高中学习是孩子处于青春期的阶段,也是孩子学习当中最关键的六年,因为它涉及到了中考与高考,左养中学教育赖颂强再讲孩子的学习方法和考试心里调节的直播课里,系统的讲解到如何帮孩子提升学习效率,提升考试时候的心理素质,从而提升学习成绩。
我们一步一步来分析正弦波形图每个点斜率的变化情况,首先在原点处,sinθ是递增的,所以它的斜率是一个正值
我们继续往右走时,sinθ图像的斜率不断减小,在接近顶部时,斜率会较小到0
接着sinθ图像的斜率进入负值区域,首先会不断减小,接着又不断增加,但都是负值,如下图所示,然后图形又会变平,sinθ斜率又回到0,
这样不断类推下去,就可以绘制出完整的导数图形,
你可能会猜测这个导数就是cosθ,因为sinθ斜率变化的图形能完美的和余弦函数的波峰波谷的位置对应起来
下面我们就用严格的数学推导来验证下:
首先在如下圆上取微小的一端dθ,它对应的sinθ就是d(sinθ),如下图所示
因为取的是微小的一段dθ,所以dθ就是一条线段,而不是一段圆弧,而这个微元直角三角形和图中大的直角三角形相似,且θ角是dθ和d(sinθ)两条边的夹角
最终我们得到了d(sinθ)/ dθ=cosθ.
这也验证了我们上述的推论。