几何直觉的魅力:sinx曲线下的面积原理是如此的美妙

几何直觉的魅力:sinx曲线下的面积原理是如此的美妙用 曲线下的面积 来描述积分 就像用一串单词来描述一本书 正弦函数的积分是其曲线下的面积 几何直觉就是 正弦的积分是沿圆周路径的水平距离

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用“曲线下的面积”来描述积分,就像用一串单词来描述一本书。

正弦函数的积分是其曲线下的面积。几何直觉就是:“正弦的积分是沿圆周路径的水平距离。”这句话第一次听说感觉比较抽象,当你理解了就会觉得它非常的美妙

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一般的思维模式求正弦函数的积分就是:用黎曼和原理

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在这里我们想象一下sinx的变化

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  • X是我们当前的弧度角。在单位圆上(半径= 1),角度就是沿圆周的距离。
  • dX 是角度的微小变化,圆周会以此作相同的变化
  • 原始三角形(斜边= 1):高度= sin(X),宽度= cos⁡(X)
  • 更改后的三角形(斜边= dx):高度= sin(X)dX,宽度= cos(X)dX

所以可以理解为:我们的变化只是旋转和缩放了的原始三角形

图中sinxdx就是dx的水平分量,由此得到

sin(x)的积分等于沿路径的水平变化量

我们把它画出来,看看会发生什么

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当我们旋转时,就有一堆 dX线段(红色)。当正弦较小时(大约x = 0),我们几乎不会得到任何水平运动。随着正弦变大(圆的顶部),我们将水平向上移动了100%。

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当旋转到π时,水平移动了2个单位。这在图中是完全有意义的.纯数学的验证得到

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当旋转到π/2时,也就水平移动了1个单位,sinx在区间(0,π/2)下的面积就是1

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