泰勒公式的放缩式(泰勒级数复数简谐运动)
一、泰勒级数f(ⅹ)=Σ(f⁽ⁿ⁾(a)/n)*(ⅹ-a)ⁿ,今天小编就来说说关于泰勒公式的放缩式?下面更多详细答案一起来看看吧!
泰勒公式的放缩式
一、泰勒级数
f(ⅹ)=Σ(f⁽ⁿ⁾(a)/n!)*(ⅹ-a)ⁿ
当a=0→
f(ⅹ)=Σ(f⁽ⁿ⁾(0)/n!)*ⅹⁿ
eˣ=1 ⅹ ⅹ²/2! ⅹ³/3! ……=
Σⅹⁿ/n!
sinⅹ=ⅹ-ⅹ³/3! ⅹ⁵/5!-ⅹ⁷/7! ……
cosⅹ=1-ⅹ²/2! ⅹ⁴/4!-ⅹ⁶/6! ……
令用ⅰⅹ代替ⅹ,i=√-1,ⅰ²=-1→
eˣ=
1 ⅰⅹ-ⅹ²/2-ⅰ(ⅹ³/3!) ⅹ⁴/4!
ⅰ(ⅹ⁵/5!)-ⅹ⁶/6!-ⅰ(ⅹ⁷/7!) ……
=(1-ⅹ²/2! ⅹ⁴/4!-ⅹ⁶/6! ……)
i(ⅹ-ⅹ³/3! ⅹ⁵/5!-ⅹ⁷/7! ……)=cosⅹ ⅰsinⅹ
令x=θ→y=ⅰπ→eʸ=cosθ ⅰsinθ,θ=π→eʸ=cosπ ⅰsinπ=-1→
eʸ 1=0,y=ⅰπ
y=ⅰθ
e⁻ʸ=cosθ-ⅰsinθ,eʸ=cosθ ⅰsinθ
cosθ=(eʸ e⁻ʸ)/2
sinθ=(eʸ-e⁻ʸ)/(2ⅰ)
二、复数
ⅹ²=-1→ⅹ=±√-1,令ⅰ=√-1,ⅹ=±ⅰ,ⅰ为虚数
z=ⅹ ⅰy,ⅹ、y为实数,z为复数,ⅹ为复数实部,ⅰy为虚部。建立ⅹ、y坐标系,z为坐标系中的向量。
z'=ⅹ-ⅰy,为z的共轭复数。
z*z'=ⅹ²-(ⅰ)²y²=ⅹ² y²=|z|²,为z的模平方。
在ⅹ、y轴中,z与ⅹ轴夹角为θ,模长为R=ⅹ² y²,ⅹ=Rcosθ,
y=Rsinθ,z=ⅹ ⅰy=Rcosθ ⅰRsinθ=
R(cosθ ⅰsinθ)=Reʸ(y=ⅰθ)
z₁=ⅹ₁ ⅰy₁,z₂=ⅹ₂ ⅰy₂
z₁ z₂=(ⅹ₁ ⅹ₂) ⅰ(y₁ y₂)
z₁*z₂=ⅹ₁ⅹ₂ ⅰⅹ₁y₂ ⅰⅹ₂y₁-y₁y₂
=ⅹ₁ⅹ₂-y₁y₂ ⅰ(ⅹ₁y₂ ⅹ₂y₁)
三、简谐运动
弹簧
F=-kⅹ→ma=-kⅹ→
md²ⅹ/dt²=-kⅹ→
d²ⅹ/dt²=-(k/m)ⅹ,令ω=√(k/m)
→d²ⅹ/dt²=-ω²ⅹ→
ⅹ=Acos(ωt Φ),A为振幅,φ初相
ω=√(k/m)=2π/T=2πf(T为周期,f为频率)
单摆,摆长为L,摆球质量为m,摆角为θ
mgsinθL=Id²θ/dt²,θ很小时,
sinθ≈θ→-mgLθ=Ⅰd²θ/dt²,
令k=mgL→-kθ=Ⅰd²θ/dt²,ω=√(k/Ⅰ),ω=2π/T→
k/I=4π²/T²→T=2π√I/k=
2π√(mL²/mgL)=2π√(L/g),单摆摆动角度很小时,摆动周期只与摆长有关。
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