巖土工程師基礎考試:微分學(1)
更新時間:2013-02-20 14:51:34
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摘要 為方便廣大考生朋友準備2013年的巖土工程師考試,環球網校特地對基礎考點進行了匯總,希望能提高您的復習效率。
微分學的核心概念,主要始原于研究如何確定非勻速直線運動質點的瞬時速度與平面曲線上一點處的切線方向。
瞬時速度
原是一個純粹的物理概念。它是在人們經過多次反復觀察比較種種非勻速直線運動,尤其在研究物體的碰撞運動而獲得大量經驗之后產生的。精確科學要求,不僅要準確、清晰而定性地表達這個概念(當然必須與經驗的瞬時速度概念相一致),而且要能同時給出確定速度數值的方法。這就促使人們在數學上要建 立一種對函數施加的獨特的運算。
設一個非勻速直線運動的質點所行的路程 s與時間t的依賴關系是 s=f(t)。 如果要定義質點在某一給定時刻t的速度(瞬時速度),并計算出這速度的數值,考慮時刻t的一個鄰近值t1,在t到t1這段時間Δt=t1-t中,質點運動的路程是 △s=f(t1)-f(t),從而這段路程上的平均速度是:(圖1)
在一般常見的情形,當Δt很小,相應的就很接近于時刻t的瞬時速度,而且一般說來,Δt愈小,就愈接近于該時刻的瞬時速度。這說明,時刻t的瞬時速度可以表現為路程變化量與時間變化量之比當Δt趨于零(而始終不等于零)時的極限:(圖2)只要這個極限存在,就利用它來定義瞬時速度并計算其數值。
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