函数最值在物理问题中的应用

 时间:2024-10-17 23:27:56

这个系列文章讲解高等数学的基础内容,注重学习方法的培养,对初学者粲茸锿枋不易理解的问题往往会不惜笔墨加以解释,尽可能与高中数学衔接叵萤茆暴(高等数学课程需要用到一些高中数学中不太重要的内容,如极坐标,我们会在用到时加以补充介绍)。并适当舍去了一些难度较大或高等数学课程不作过多要求的内容(例如用ε-δ语言证明极限,以及教材中部分定理的证明)。本系列文章适合作为初学高等数学的课堂同步辅导,高数期末复习以及考研第一轮复习时的参考资料。其中涉及的例题大多为扎实基础的常规性题目和帮助加深理解的概念辨析题,难度适中,并选取了一些考研数学中的经典题目。本系列上一篇见下面的“经验引用”:

函数最值在物理问题中的应用

工具/原料

高等数学基础知识

方法/步骤

1、概述。本节我们介绍函数最值在物理问题中的应用,包括拉力最省问题、平衡溴腻男替位置问题、折射定律的推导及一些拓展。

2、用力最省问题(沿哪个方向拉物块用力最小?)

函数最值在物理问题中的应用

3、例1的解答。

函数最值在物理问题中的应用

4、平衡位置问题(细棒放入碗中的平衡位置在哪里?)

函数最值在物理问题中的应用

5、例2的解答。

函数最值在物理问题中的应用

6、光线折射定律的推导。

函数最值在物理问题中的应用

函数最值在物理问题中的应用

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7、在例3中,我们由“光线在介质中总是沿着耗时最少的路径传播”这一窘谒樗缚假设,推导出了折射定律的定量表达式(这是可以由搏皋咬夼实验验证的),这一假设由费马提出,也称为“费马原理”,可以证明光的反射(即反射角等于入射角)也满足费马原理。好奇的读者也许会问:光是如何知道哪条路径耗时最短的?其实类似这种由某个物理量取最值推导出的物理定律并不少见,并且包含一些相当深入的问题(例如量子力学中的费曼路径积分),对此类问题的总体回答也许出乎意料:我们不知道!

8、拓展阅读:不要盲目使用导数(和解析几何的方法)!

函数最值在物理问题中的应用

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