
讓我們面對(duì)它,
總的來(lái)說(shuō)數(shù)學(xué)是不容易的,
但當(dāng)你征服了問(wèn)題,
并達(dá)到新的理解高度,
這就是它給你的回報(bào)。
—— Danica McKellar
數(shù)學(xué)是很難的科學(xué),但因?yàn)樗强茖W(xué)家用數(shù)學(xué)來(lái)解釋宇宙的語(yǔ)言,我們無(wú)可避免的要學(xué)習(xí)它。
看看下面的這些GIF動(dòng)圖,它們提供了視覺(jué)的方式來(lái)幫助你理解各種數(shù)學(xué)技巧。
01
橢圓的畫法
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橢圓(Ellipse)是平面內(nèi)到定點(diǎn)F1、F2的距離之和等于常數(shù)(大于|F1F2|)的動(dòng)點(diǎn)P的軌跡,F(xiàn)1、F2稱為橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)。
02
楊輝三角問(wèn)題(Pascal triangles)解法
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楊輝三角,是二項(xiàng)式系數(shù)在三角形中的一種幾何排列。它把二項(xiàng)式系數(shù)圖形化,把組合數(shù)內(nèi)在的一些代數(shù)性質(zhì)直觀地從圖形中體現(xiàn)出來(lái),是一種離散型的數(shù)與形的結(jié)合。
03
使用“FOIL”輕松的解決二項(xiàng)式乘法
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二項(xiàng)式乘法:兩個(gè)二項(xiàng)式a+b與c+d的乘法可以通過(guò)兩次分配律得到。
04
對(duì)數(shù)解法技巧
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如果a的x次方等于N(a>0,且a不等于1),那么數(shù)x叫做以a為底N的對(duì)數(shù)(logarithm),記作x=logaN。其中,a叫做對(duì)數(shù)的底數(shù),N叫做真數(shù)。
05
矩陣轉(zhuǎn)置的技巧
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楊輝三角,是二項(xiàng)式系數(shù)在三角形中的一種幾何排列。它把二項(xiàng)式系數(shù)圖形化,把組合數(shù)內(nèi)在的一些代數(shù)性質(zhì)直觀地從圖形中體現(xiàn)出來(lái),是一種離散型的數(shù)與形的結(jié)合。
06
勾股定理
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勾股定理是一個(gè)基本的幾何定理,指直角三角形的兩條直角邊的平方和等于斜邊的平方。
07
多邊形的外角之和總是等于360度
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與多邊形的內(nèi)角相對(duì)應(yīng)的是外角,多邊形的外角就是將其中一條邊延長(zhǎng)并與另一條邊相夾的那個(gè)角。任意凸多邊形的外角和都為360°。
08
圓周率π
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圓周率用希臘字母 π(讀作pài)表示,是一個(gè)常數(shù)(約等于3.141592654),是代表圓周長(zhǎng)和直徑的比值。它是一個(gè)無(wú)理數(shù),即無(wú)限不循環(huán)小數(shù)。在
09
一弧度就是長(zhǎng)度剛好等于半徑的一段圓弧所對(duì)的圓心角
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根據(jù)定義,一周的弧度數(shù)為2πr/r=2π,360°角=2π弧度,因此,1弧度約為57.3°,即57°17'44.806'',1°為π/180弧度,近似值為0.01745弧度,周角為2π弧度,平角(即180°角)為π弧度,直角為π/2弧度。
10
在Y軸上使用正弦(紅色),在X軸上使用余弦(藍(lán)色),則在XY軸平面上畫出的環(huán)形如下圖(黑色)
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楊輝三角,是二項(xiàng)式系數(shù)在三角形中的一種幾何排列。它把二項(xiàng)式系數(shù)圖形化,把組合數(shù)內(nèi)在的一些代數(shù)性質(zhì)直觀地從圖形中體現(xiàn)出來(lái),是一種離散型的數(shù)與形的結(jié)合。
11
同前一原理,但更簡(jiǎn)單
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正弦(sine),數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ),在直角三角形中,任意一銳角∠A的對(duì)邊與斜邊的比叫做∠A的正弦,記作sinA(由英語(yǔ)sine一詞簡(jiǎn)寫得來(lái)),即sinA=∠A的對(duì)邊/斜邊。
余弦(余弦函數(shù)),三角函數(shù)的一種。在Rt△ABC(直角三角形)中,∠C=90°(如圖所示),∠A的余弦是它的鄰邊比三角形的斜邊,即cosA=b/c,也可寫為cosa=AC/AB。余弦函數(shù):f(x)=cosx(x∈R)。
12
這是將sin和cos運(yùn)用到三角形上
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正弦(sine),數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ),在直角三角形中,任意一銳角∠A的對(duì)邊與斜邊的比叫做∠A的正弦,記作sinA(由英語(yǔ)sine一詞簡(jiǎn)寫得來(lái)),即sinA=∠A的對(duì)邊/斜邊。
余弦(余弦函數(shù)),三角函數(shù)的一種。在Rt△ABC(直角三角形)中,∠C=90°(如圖所示),∠A的余弦是它的鄰邊比三角形的斜邊,即cosA=b/c,也可寫為cosa=AC/AB。余弦函數(shù):f(x)=cosx(x∈R)。
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余弦是正弦的衍生物
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正弦(sine),數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ),在直角三角形中,任意一銳角∠A的對(duì)邊與斜邊的比叫做∠A的正弦,記作sinA(由英語(yǔ)sine一詞簡(jiǎn)寫得來(lái)),即sinA=∠A的對(duì)邊/斜邊。
余弦(余弦函數(shù)),三角函數(shù)的一種。在Rt△ABC(直角三角形)中,∠C=90°(如圖所示),∠A的余弦是它的鄰邊比三角形的斜邊,即cosA=b/c,也可寫為cosa=AC/AB。余弦函數(shù):f(x)=cosx(x∈R)。
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正切線
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在Rt△ABC(直角三角形)中,∠C=90°,AB是∠C的對(duì)邊c,BC是∠A的對(duì)邊a,AC是∠B的對(duì)邊b,正切函數(shù)就是tanB=b/a,即tanB=AC/BC。
15
同上,但翻個(gè)面看,更容易理解
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在Rt△ABC(直角三角形)中,∠C=90°,AB是∠C的對(duì)邊c,BC是∠A的對(duì)邊a,AC是∠B的對(duì)邊b,正切函數(shù)就是tanB=b/a,即tanB=AC/BC。
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將一個(gè)公式從笛卡爾坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成軸坐標(biāo)
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笛卡爾坐標(biāo)系(Cartesian coordinates,法語(yǔ):les coordonnées cartésiennes)就是直角坐標(biāo)系和斜坐標(biāo)系的統(tǒng)稱。
相交于原點(diǎn)的兩條數(shù)軸,構(gòu)成了平面放射坐標(biāo)系。如兩條數(shù)軸上的度量單位相等,則稱此放射坐標(biāo)系為笛卡爾坐標(biāo)系。兩條數(shù)軸互相垂直的笛卡爾坐標(biāo)系,稱為笛卡爾直角坐標(biāo)系,否則稱為笛卡爾斜角坐標(biāo)系。
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畫拋物線
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平面內(nèi),到定點(diǎn)與定直線的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線。其中定點(diǎn)叫拋物線的焦點(diǎn),定直線叫拋物線的準(zhǔn)線。
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黎曼和(Riemann sum)約等于其曲線下的面積
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對(duì)于一個(gè)函數(shù),如果在閉區(qū)間上,無(wú)論怎樣進(jìn)行取樣分割,只要它的子區(qū)間長(zhǎng)度最大值足夠小,函數(shù)的黎曼和都會(huì)趨向于一個(gè)確定的值,那么在閉區(qū)間上的黎曼積分存在,并且定義為黎曼和的極限,這時(shí)候稱函數(shù)為黎曼可積的。
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雙曲線
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我們把平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1,F2的距離的差的絕對(duì)值等于一個(gè)常數(shù)(常數(shù)為2a,小于|F1F2|)的軌跡稱為雙曲線;平面內(nèi)到兩定點(diǎn)的距離差的絕對(duì)值為定長(zhǎng)的點(diǎn)的軌跡叫做雙曲線。
20
將雙曲線表現(xiàn)成3D形式,也許你不相信,它完全是用直線畫成的
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我們把平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1,F2的距離的差的絕對(duì)值等于一個(gè)常數(shù)(常數(shù)為2a,小于|F1F2|)的軌跡稱為雙曲線;平面內(nèi)到兩定點(diǎn)的距離差的絕對(duì)值為定長(zhǎng)的點(diǎn)的軌跡叫做雙曲線。
你甚至可以做成這樣的效果:
