公式推导
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高中物理公式一、力胡克定律: F = kx (x为伸长量或压缩量;k为劲度系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关) 重力:G = mg (g随离地面高度、纬度、地质结构而变化;重力约等于地面上物体受到的地球引力)3 、求F1、F2两个共点力的合力:利用平行四边形定则。
注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
(2) 两个力的合力范围: F1-F2 F F1 + F2(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
4、两个平衡条件:共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。
F合=0 或:F x合=0 F y合=0推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
[2]三个共点力作用于物体而平衡,其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反向(2 )有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零.(只要求了解)力矩:M=FL (L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离)5、摩擦力:滑动摩擦力:f= F N说明:①F N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G②为滑动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关.静摩擦力:其大小与其他力有关,由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,不与正压力成正比.大小范围:O f静 f m(f m为最大静摩擦力,与正压力有关)说明:a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。
b、摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
6、浮力:F= gV (注意单位)7、万有引力:F=G m m r122适用条件:两质点间的引力(或可以看作质点,如两个均匀球体)。
G为万有引力恒量,由卡文迪许用扭秤装置首先测量出。
在天体上的应用:(M--天体质量,m—卫星质量,R--天体半径,g--天体表面重力加速度,h—卫星到天体表面的高度)a 、万有引力=向心力GMmR hm()+=2VR hm R h mTR h222224()()()+=+=+ωπb 、在地球表面附近,重力=万有引力 mg = G Mm R 2 g = G MR 2第一宇宙速度mg = mV R2V=gR GM R =/8、 库仑力:F=K221r q q (适用条件:真空中,两点电荷之间的作用力)电场力:F=Eq (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 10、磁场力:洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
常见数学公式的推导记忆口诀一、三角函数公式1. 正弦函数(sin)公式的推导记忆口诀:余弦换位,反正弦一下,用勾股键。
具体来说,就是正弦函数公式为:$\sin A = \frac{a}{c}$,其中$a$ 表示三角形中对角为 $A$ 的边长,$c$ 为斜边长。
将其代入勾股定理 $a^2+b^2=c^2$ 中,得到 $b=\sqrt{c^2-a^2}$,进而推出$\cos A=\frac{b}{c}=\frac{\sqrt{c^2-a^2}}{c}$。
最后,利用反正弦函数,得到 $A=\arcsin\frac{a}{c}$。
2. 余弦函数(cos)公式的推导记忆口诀:正弦换位,反余弦一下,用勾股键。
根据正弦公式,$\sin A = \frac{a}{c}$,则 $\cosA=\frac{b}{c}=\frac{\sqrt{c^2-a^2}}{c}$。
最后,同样利用反余弦函数,得到 $A=\arccos\frac{b}{c}$。
3. 正切函数(tan)公式的推导记忆口诀:余切换位,反正切一下,上勾股键。
正切函数公式为:$\tan A = \frac{a}{b}$,则 $\cotA=\frac{1}{\tan A}=\frac{b}{a}$。
最后,利用反正切函数,得到$A=\arctan\frac{a}{b}$。
二、导数公式1. 基本初等函数求导公式的推导记忆口诀:前面保留,后面求导。
基本初等函数包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
它们的求导公式如下:常数函数:$(k)'=0$幂函数:$(x^n)'=nx^{n-1}$指数函数:$(a^x)'=a^x\ln a$对数函数:$(\log_a x)'=\frac{1}{x\ln a}$三角函数:$$(\sin x)'=\cos x\\(\cos x)'=-\sin x \\(\tan x)'=\sec^2 x \\(\cot x)'=-\csc^2 x$$2. 基本初等函数组合求导公式的推导记忆口诀:外面求导乘里面导。
基本不等式公式四个推导过程一、线性不等式的推导过程:1.首先,假设有两个实数a和b,且a≠b。
2.通过观察可以发现,当a>b时,a-b>0;当a<b时,a-b<0。
3.将这两种情况总结为一个公式:当a≠b时,a-b与a和b的大小关系一致,即(a-b>0)当且仅当(a>b)成立。
4.根据上述推导得到的公式,可以类似地推导出其他线性不等式的基本公式,如a+b>c+d时,a-c>b-d成立,等等。
二、二次不等式的推导过程:1. 首先,考虑一个二次函数y=ax^2+bx+c,其中a>0,即二次函数的开口朝上。
2. 对于二次函数y=ax^2+bx+c中的两个实数x1和x2,且x1≠x2,可以根据二次函数开口朝上的特点,得出y(x1)>y(x2)成立。
3. 将上述结论推广为二次函数y=ax^2+bx+c的基本不等式公式:当a>0时,x1≠x2,有y(x1)>y(x2);当a<0时,x1≠x2,有y(x1)<y(x2)。
4. 根据上述推导得到的公式,可以类似地推导出其他二次不等式的基本公式,如对于二次函数y=ax^2+bx+c和实数k,若a>0,且y(x1)>k,那么有y(x)>k成立,等等。
三、分式不等式的推导过程:1.首先,假设有两个实数a和b,且a≠b。
2.将a和b视为两个数的比例,即a/b,根据比例的性质可以得出以下结论:若a/b>1,则a>b;若a/b<1,则a<b。
3.将上述结论推广为分式不等式的基本公式:对于有理数a、b,且b≠0,如果a/b>1,则a>b;如果a/b<1,则a<b。
4.根据上述推导得到的公式,可以类似地推导出其他分式不等式的基本公式,如对任意有理数a、b、c,且b≠0,c≠0,若a/b>c,则a>c*b成立,等等。
四、绝对值不等式的推导过程:1.首先,考虑一个实数x,x的绝对值记为,x。
求数学公式的11种推导方法在数学中,推导公式是一种常见的方法,它可以帮助我们理解数学原理和解决问题。
本文将介绍11种常用的数学公式推导方法。
1. 直接证明法直接证明法是最常见的推导方法之一。
它通过从已知的前提出发,逐步推导出所要证明的结论。
这种方法通常是通过逻辑推理和数学运算来完成的。
2. 反证法反证法是一种通过假设某个结论为假,然后导出逻辑矛盾的方法来推导公式。
如果我们能够证明该假设是错误的,那么所要证明的结论就是对的。
3. 数学归纳法数学归纳法是一种证明递归定义上成立的方法。
它通常分为两个步骤:基础情况的证明和归纳步骤的证明。
4. 同余模运算同余模运算是一种推导数学公式的方法,它基于模运算的性质进行推导。
这种方法通常用于证明数论中的一些定理和公式。
5. 极限和极限运算极限和极限运算是一种通常用于推导数学公式的方法。
通过计算函数的极限,我们可以推导出一些公式,例如泰勒展开式和级数求和公式。
6. 向量分析向量分析是一种用于推导数学公式的方法,它基于向量运算和坐标系的概念。
通过对向量进行运算和变换,我们可以推导出许多与几何和物理相关的公式。
7. 矩阵运算矩阵运算是一种用于推导数学公式的方法,它基于矩阵的性质和运算规则。
通过对矩阵进行运算和变换,我们可以推导出许多与线性代数和线性方程组相关的公式。
8. 微积分微积分是一种用于推导数学公式的方法,它基于导数和积分的概念。
通过对函数进行微分和积分,我们可以推导出许多与曲线,曲面和体积相关的公式。
9. 概率论和统计学推导概率论和统计学是一种用于推导数学公式的方法,它基于概率和统计的概念。
通过对随机变量和概率分布进行分析,我们可以推导出许多与概率和随机过程相关的公式。
10. 微分方程推导微分方程是一种用于推导数学公式的方法,它基于微分方程的性质和解法。
通过对微分方程进行求解和变换,我们可以推导出许多与动力学和振动系统相关的公式。
11. 几何推导几何推导是一种用于推导数学公式的方法,它基于几何的性质和定理。
24个基本积分公式推导过程以24个基本积分公式推导过程为标题,写一篇文章积分是微积分中的重要概念,它在数学和物理学等领域中有着广泛的应用。
为了求解各种函数的积分,人们总结出了24个基本积分公式,通过这些公式可以简化复杂的积分计算。
本文将以这24个基本积分公式为线索,逐一推导其推导过程。
1. 常数函数的积分:对于常数函数f(x)=c,其中c为常数,其积分结果为Cx,其中C为常数。
2. 幂函数的积分:对于幂函数f(x)=x^n,其中n不等于-1,其积分结果为∫x^n dx = (1/(n+1))x^(n+1) + C,其中C为常数。
3. 指数函数的积分:对于指数函数f(x)=e^x,其积分结果为∫e^x dx = e^x + C,其中C为常数。
4. 对数函数的积分:对于自然对数函数f(x)=ln(x),x大于0,其积分结果为∫ln(x) dx = xln(x) - x + C,其中C为常数。
5. 正弦函数的积分:对于正弦函数f(x)=sin(x),其积分结果为∫sin(x) dx = -cos(x) + C,其中C为常数。
6. 余弦函数的积分:对于余弦函数f(x)=cos(x),其积分结果为∫cos(x) dx = sin(x) + C,其中C为常数。
∫tan(x) dx = -ln|cos(x)| + C,其中C为常数。
8. 余切函数的积分:对于余切函数f(x)=cot(x),其积分结果为∫cot(x) dx = ln|sin(x)| + C,其中C为常数。
9. 正割函数的积分:对于正割函数f(x)=sec(x),其积分结果为∫sec(x) dx = ln|sec(x) + tan(x)| + C,其中C为常数。
10. 余割函数的积分:对于余割函数f(x)=csc(x),其积分结果为∫csc(x) dx = -ln|csc(x) + cot(x)| + C,其中C为常数。
11. 反正弦函数的积分:对于反正弦函数f(x)=arcsin(x),其积分结果为∫arcsin(x) dx = xarcsin(x) + sqrt(1-x^2) + C,其中C为常数。
物理公式推导方法物理是自然科学的一个重要分支,通过研究物质和能量之间的相互作用关系,来揭示自然规律。
物理公式是物理学研究的基础,推导物理公式是物理学研究过程中的重要环节。
本文将介绍一些常见的物理公式推导方法。
一、基本原理法基本原理法是物理公式推导的常用方法之一,它依据基本的物理定律和原理,通过演绎逻辑推导出具体的公式。
例如,我们要推导位移-时间关系的公式,可以利用基本的运动学公式:① s = v0t + 1/2at^2 (1)其中,s表示位移,v0表示初速度,t表示时间,a表示加速度。
根据匀加速直线运动的基本原理,我们可以推导得到公式(1)。
二、变量替换法变量替换法是物理公式推导的又一常见方法,它通过将已知的物理关系转化为新的变量形式,从而推导出新的公式。
例如,我们要推导牛顿第二定律的公式,可以先将物体的质量m乘以加速度a,即:ma = kF (2)其中,k是一个常数,F表示物体所受的外力。
然后,假设我们将kF记为ΣF,即合力,那么公式(2)可以重写为:ma = ΣF (3)根据定义,加速度a是物体的速度v随时间t的变化率,即a =dv/dt。
将此关系代入公式(3)中,可以得到:m(dv/dt) = ΣF (4)这就是牛顿第二定律的公式。
三、微分法微分法在物理公式推导中也经常被使用。
它根据变量之间的函数关系,通过微分的方式得到不同变量之间的导数关系,从而推导出物理公式。
例如,我们要推导弹道运动的方程,可以先假设物体在水平方向上的速度vx保持恒定,而在竖直方向上受到重力的影响。
根据运动学知识,物体在竖直方向上的位移y和时间t的关系可以用公式:y = y0 + v0yt - 1/2gt^2 (5)其中,y0表示初位置,v0y表示初速度,g表示重力加速度。
为了得到物体在水平方向上的运动方程,我们将公式(5)两边对时间t求导数,即:dy/dt = v0y - gt (6)根据假设,vx保持恒定,即沿着水平方向不受力的影响,所以物体在水平方向上的位移x和时间t的关系可以用公式:x = vxt (7)将公式(6)代入公式(7)中,可得到物体的弹道运动方程。
不定积分中五个公式的推导1. $\int \sec^2(x) dx = \tan(x) + C$我们首先从$\textrm{sec}^2(x)$开始。
需要注意的是,$\textrm{sec}^2(x)$是$\frac{d}{dx} \tan(x)$的导数。
因此,我们可以将积分项看作是$\frac{d}{dx} \tan(x)$的原函数,即可得出积分结果为$\tan(x) + C$。
2. $\int \csc^2(x) dx = -\cot(x) + C$同样地,$\textrm{csc}^2(x)$是$\frac{d}{dx} \cot(x)$的导数。
因此,我们可以将积分项看作是$\frac{d}{dx} \cot(x)$的原函数,即可得出积分结果为$-\cot(x) + C$。
3. $\int \sec(x) \tan(x) dx = \sec(x) + C$对于积分项$\sec(x) \tan(x)$,我们考虑将其写成$\frac{d}{dx}\sec(x)$的形式。
我们知道$\frac{d}{dx} \sec(x) = \sec(x) \tan(x)$,因此积分结果为$\sec(x) + C$。
4. $\int \csc(x) \cot(x) dx = -\csc(x) + C$我们同样将积分项$\csc(x) \cot(x)$写成$\frac{d}{dx}\csc(x)$的形式。
我们知道$\frac{d}{dx} \csc(x) = -\csc(x)\cot(x)$,因此积分结果为$-\csc(x) + C$。
5. $\int \sin^2(x) dx = \frac{x}{2} - \frac{\sin(2x)}{4} +C$对于积分项$\sin^2(x)$,我们需要进行一些代数变换。
我们可以利用三角恒等式$\sin^2(x) = \frac{1 - \cos(2x)}{2}$将其转化为$\cos(2x)$的形式。
16个重要极限公式推导《16个重要极限公式推导》在数学中,极限是一个重要的概念,它描述了函数在某一点上趋近于某个值的行为。
极限公式是一种常用的工具,可以帮助我们求解各种复杂的极限问题。
以下是16个重要的极限公式以及它们的推导过程。
1. 极限公式:$\lim_{x\to 0}\frac{\sin(x)}{x}=1$推导过程:我们从单位圆的几何性质入手。
当$x$接近于0时,我们可以认为边长为$x$的小角度$x$是相似三角形中的等腰三角形。
根据单位圆上的弧长公式,我们有$\lim_{x\to0}\frac{\sin(x)}{x}=1$。
2. 极限公式:$\lim_{x\to \infty}\left(1+\frac{1}{x}\right)^x=e$推导过程:我们将极限转化为自然对数的形式,即$\lim_{x\to\infty}\ln\left(\left(1+\frac{1}{x}\right)^x\right)$. 通过应用泰勒级数展开,我们可以得到$\ln\left(\left(1+\frac{1}{x}\right)^x\right)=1-\frac{1}{2x}+O\left(\frac{1}{x^2}\right)$。
因为$\lim_{x\to \infty}\frac{1}{2x}=0$,所以$\lim_{x\to\infty}\ln\left(\left(1+\frac{1}{x}\right)^x\right)=1$,即$\lim_{x\to\infty}\left(1+\frac{1}{x}\right)^x=e$。
3. 极限公式:$\lim_{x\to \infty}\left(1+\frac{a}{x}\right)^x=e^a$推导过程:类似于第2个公式的推导,我们可以得到$\lim_{x\to\infty}\ln\left(\left(1+\frac{a}{x}\right)^x\right)=a$。
导数公式表推导过程引言导数是微积分中的重要概念,它描述了一个函数在某一点上的变化率。
导数的计算可以帮助我们求解函数的极值、确定函数的凸凹性以及研究曲线的特性。
本文将从基本的导数定义出发,逐步推导常见函数的导数公式,包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
通过本文的内容,读者将能够全面了解导数的计算过程及常见函数的导数公式推导。
基本导数定义设函数f(f)在f0处可导,则在该点的导数定义为:$$ f'(x_0) = \\lim_{h\\to 0} \\frac{f(x_0+h) - f(x_0)}{h} $$这个定义描述了函数在某一点的瞬时变化率,也就是导数。
接下来我们将推导常见函数的导数公式。
常数函数的导数推导首先考虑常数函数f(f)=f的导数计算。
根据导数定义,我们有:$$ f'(x) = \\lim_{h\\to 0} \\frac{c - c}{h} = 0 $$因此,常数函数的导数为 0。
幂函数的导数推导考虑幂函数f(f)=f f的导数计算。
根据导数定义,我们有:$$ \\begin{align*} f'(x) & = \\lim_{h\\to 0}\\frac{(x+h)^n - x^n}{h} \\\\ & = \\lim_{h\\to 0}\\frac{x^n + nx^{n-1}h +\\frac{n(n-1)}{2}x^{n-2}h^2 + \\cdots + h^n - x^n}{h} \\\\ &= \\lim_{h\\to 0}\\left(nx^{n-1} + \\frac{n(n-1)}{2}x^{n-2}h + \\cdots + h^{n-1}\\right) \\\\ & = nx^{n-1} \\end{align*} $$因此,幂函数f(f)=f f的导数为f′(f)=ff f−1。
指数函数的导数推导考虑指数函数f(f)=f f的导数计算。
葵花宝典之 公式推导与推论以下是8个运动学公式:① a=ΔV Δt =Vt− V0t 即:加速度定义,速度改变量发生这一改变所用的时间②V t =V 0+at 即:①的变形,用来求末速度③S= V0+Vt 2∙t 即:由V-t 图像中梯形面积公式得到④S=V 0t+ 12 at 2 即:由②代入③得到,也可以理解为速度-时间图像梯形分解成2块(矩形和三角形的面积和)⑤∆S=aT 2 即:做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间内的位移差为定值aT 2(a 和T 都确定的情况下),⑤可以用来求加速度a=∆xT 2 ⑥V t 2=V0+Vt 2=V − 即:中时速公式,匀变速直线运动的物体一段时间内的中间时刻瞬时速度=这段时间的平均速度=初末速度的平均值 ⑦V t 2-V 02=2aS 即:速方差公式,由⑦知V 2与S 成正比 ⑧V s 2=√V 02+V t 22 即:中位速公式,匀变速直线运动的物体一段位移中点处瞬时速度=初末速度平方一半的算术平方根☆:上8个公式只适用于匀变速直线运动(肯定有不知道的童鞋) 注意点:1. 做题时,首先规定正方向,看清楚有没有给正方向,S 、V 、a 都是有方向的量,代入以上8个公式时注意正负号;2. 物体做减速运动时,先求出减速为0的时间;3. 用④求时间时,注意不符合的t 舍去;4. 公式结合图像解题很常考(各位帅哥,美女:下页还有)运动学推论(有时用推论做题更简单哦!)初速度为零的匀加速直线运动(前提条件)的几个比例关系。
⑨t 秒末、2t 秒末、……nt 秒末的速度之比:(V t =V 0+at=0+at=at) V 1:V 2:V 3……V n =a:a*2t:a*3t…..a *nt=1:2:3…:n⑩前一个t 秒内、前二个t 秒内、……前N 个t 秒内的位移之比:S 1:S 2:S 3……. S n =12at 2: 2at 2: 92at 2……n22=1:22:32…. N 2⑪第1个t 秒内、第2个t 秒内、……-第n 个t 秒内的位移之比:)12(::5:3:1:::21-=n s s s n K K K K⑫前一个s 、前二个s 、……前n 个s 的位移所需时间之比:t 1:t 2:t 3……:t n =1:√2:√3:……………√n⑬第一个s 、第二个s 、……第n 个s 的位移所需时间之比:)1(::)23(:)12(:1:::21----=n n t t t n K K K K⑭第一个s 末、第二个s 末、……第n 个s 末的速度之比:n v v v n ::3:2:1:::21K K K K =以上推论中,前四个(即⑨⑩⑪⑬)应用广泛,应熟记。
现在我们假设有三台机器如右图排成等边三角形
只有这样能使距离最短尽可能操作更多
机器然后设机器有效工作时间为M
装卸时间为a1 机器间行走时间为a2 检查入箱时间为a3
容易得如下公式
a3+2*(a1+a2+a3)+a2<=M
对于n台机器则得a3+(n-1)*(a1+a2+a3)+a2<=M
整理的n<=M+a1/a1+a2+a3
进一步分析可知a2 a3均可理解为与机器的非交互时间而装卸时间
则为交互时间则公式为n<=M+a/a+b
其中a为人与机器交互时间(此时机器无法工作)
B为非交互时间(机器可工作)
而书上p99公式N=(M+t)/t 他的解释是t为工作者操作时间包括行走时间相当于n<=M+a+b/a+b
=。