二阶导数定义表达式怎么来的,二阶导数怎么理解

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-10-26 18:35:49

至于k/m不等于1的情况,我们先放一边儿,过一会儿再考虑它。

2. 抓住微分方程的关键性质尝试构造函数

不知你发现了没有,方程其实表达了这么一个意思:关于时间的函数,在经过两次求导 后居然变回了它自己,还是,只不过多了一个负号

到底是什么样的函数具有这样的性质呢?此处迅速在头脑里回忆一下初等函数,我们发现,正弦函数或余弦函数都行。不妨设

二阶导数定义表达式怎么来的,二阶导数怎么理解(13)

3. 根据物理意义优化函数的表达

我们知道,时间的单位是"秒",而余弦cos的括号里装着的应该是以"度"为单位的角度量。因此括号里面不单单有时间,还应该乘上一个量,使得它与时间的乘积是一个角度

我知道你一定想到了圆周运动的角速度w,因为它乘以时间就是角度。不过,这里需要提醒一下,我们需要的量虽然与角速度在单位上相同,但它并不是物体旋转时的角速度,因为这里的振子并没有体现出旋转的意思。但是我们依然可以借用这个符号,把这个量写成 w0 。这样,振动方程进一步被优化成了下面这个样子:

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这个函数离我们的目标以经很近了,可是那个到底是个啥?它有什么物理意义呢?我们还需要进一步探索。

4.把函数尝试代入微分方程

为了理解w0的物理意义,我们把猜测的带入二阶常微分方程中,去看看w0将会有什么表现。代入后的结果如下:

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通过比较(1)、(5)这两个式子我们发现,只要令等号右边

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