聊一聊 ( sin x ) ′ = cos x


昨天 在 數學吧 看到一個 帖 《我真是無語了,居然有這樣的證明,明明是先有x和sinx是等價無窮小》  https://tieba.baidu.com/p/7513639815 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

推導一下    ( sin x ) ′  =  cos x   ,       天辯阮幼台 (陳彼方),   來一個  ?

 

因為 圓 的 對稱性,   圓周運動  成為了  主要定理 的 發源地 之一  。    圓周運動 中 涉及 到 圓弧 和 各種 弦 、徑,    曲直交匯互動  。

 

小時候 以為 三角函數 是 三角形 的,    長大了 了解了一些 高等一點 的 數學 (和 物理 ?)   才知道 三角函數 是 圓周運動 的  。

 

據說 傅里葉級數  也是 圓周運動  。

 

可以 設計一個  轉盤 曲軸 連桿 什么的 裝置,   輸出 機械正弦波 ,  你 在 這里 搖動 把手 轉動轉盤,   那邊  連桿 帶動 一個 小球 什么的 運動,   小球 又 帶動 一根 繩子,  小球 運動 讓 繩子 “抖起來” ,   繩子 抖動 的 波形 就是 正弦波,    這樣 就 輸出 正弦波 了  。      也可以 把 小球 放在 水 里 ,    用 水波 來 輸出 正弦波,  也就是 正弦水波  。

 

傅里葉級數 也可以 用 類似 的 裝置 來 輸出 為   機械波   。

 

 

( sin x ) ′  =  cos x      是  微積分 大廈  里 的 一個 重要 的   軸承 、支點 、主動力軸 、螺絲釘   。

 

通過   ( sin x ) ′  =  cos x    可以知道    ʃ cos x dx = sin x ,   也可以知道   ( cos x ) ′ =  - sin x   和     ʃ sin x dx  =  - cos x    。

 

這就知道了   sinx 和 cos x 的 積分,  包括 原函數 和 定積分,     這 可 不得了  。

 

積分  是 比較難 推導 的 ,    用 數列和 極限 的 方法 只能 推導出 少數  簡單 和 特例 的  積分 。

 

你 用   數列和 極限 推導  sin x   的 (定)積分  試試  …… ?

 

sin x 的 導數 是 cos x ,   cos x 的 原函數 是 sin x ,   這 很 神奇,  很 巧合,    意料之外,  情理之中  。

 

出乎 我 的 意料,    但從 推導過程 上 看, 在 情理 上 又 很容易 的 接受 了 ,    這 大概 就是 圓周運動(圓)  的   對稱性  基本性  優美和諧 吧  。

 

 

分式積分 和 自然對數 有關,

根式積分 和  ( sin x ) ′  =  cos x   有關,

橢圓積分 可以 用    ( sin x ) ′  =  cos x   變形 和 求出 一些 積分項 的 積分 ,

二體問題 的 經典解法 全盤 和   ( sin x ) ′  =  cos x    相關 ,

簡單的 勻加速 / 變加速 / 曲線 / 相遇 運動 和    ( sin x ) ′  =  cos x    相關   。

 

 

( sin x ) ′  =  cos x    為 微積分 的 發展 打開了一道 大門  。

 

歐拉公式 和 傅里葉級數 也 發乎  ( sin x ) ′  =  cos x    。

 

“歐拉公式 和 傅里葉級數 也 發乎  ( sin x ) ′  =  cos x    。”     這句話 是 我 隨便 說 的  。

 

我 估計 當初 最早 推導出    ( sin x ) ′  =  cos x    的  數學家 肯定 內心 狂喜 ,     心中 充滿了 建設 微積分 大廈 的 憧憬 信心 和 構想  。

 


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