如何解釋「可積系統」的概念 讓乙個高中物理水平的人能聽懂?

時間 2021-06-01 09:37:07

1樓:天天上炕

我們的世界並不是簡單的加減乘除。

我們的世界應該是微分積分的世界。

為了方便理解,你先可以簡單的理解為:

乘=積分;除=求導(=微分)

拿最簡單的v和a來說:

其實v≠at,x≠vt(並非簡單的乘)

正解如下:(其實是積分啦)

v=∫adt=at+C=V0+at

x=∫vdt=vt+C=X0+vt

(現在你知道這個公式怎麼來的了吧)

同樣的,其實

a≠v/t≠(x/t)/t=x/(t*t) (並不是簡單的除)

a=v' =(x')' =x''(而是求導)

(可我想得到的是x關於a的表示式)

接下來怎麼得到x=(&%$#)a呢?

(我們給他積分回去啦)

兩邊積分:

adt=x『』dt ==> at+v0=x』

兩邊再積分:

∫ (at+v0)dt=∫x』dt ==> (1/2)at^2+v0t+x0=x

(現在你知道這個公式怎麼來的了吧)

好了那麼問題來了:

上面的積分你不會求怎麼辦。。。

這玩意兒∫(***)dt全世界都不會怎麼辦。。。

那就解不出來x=(1/2)at^2+v0t+x0了唄。

(即你就解不出來x的精確表示式了。)

放心啦!

∫xdt這麼簡單的東東很多人都會求的,

x是可以積分的,我們叫做x可積

還有很多東東都是可以積分的。

(牛頓等人幫我們都弄好了,對沒錯,就是積分表,好好背吧,乖)

我們把所有可以積分的東東叫做可積系統

綜上所述:

可積系統下,帶導數的方程(微分方程)大都可以解出來精確的表示式(精確解析解)

不可積系統,比如函式e^(-x^2) 。

沒有人會求∫e^(-x^2) dt。

所以,但凡出現[e^(-x^2) ]』『『』』=1

類似這種帶導數的方程(微分方程),你就求不出來精確的表示式啦。

(當然,你可以想別的辦法去求啦,遇到不可積系統還可以自帶不學微積分buf,反正微積分在這兒不好使,多酸爽

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