兩人看看李縱所寫下的面積,,又看了看李縱,。
按照他們的理解,,只要字母中間不寫東西的,,都做乘法運(yùn)算。那難不成這條式子的意思是用f(x)去乘dx,,問題是這個(gè)dx又是什么意思,。
上面可沒有d這個(gè)字母,。
不過張公綽還是試探著問道:“難不成……”
但話說到一半,,張公綽便又停了下來,。
“老夫還是不太能夠理解,這圖形的面積該如何求,?!?p> 李縱知道張公綽有點(diǎn)被現(xiàn)實(shí)束縛住了,也是提醒道:“這個(gè)dx的意思,,就是一滴滴的x的意思,。”
李縱說這話的同時(shí),,還用手指比了一段很小很小的距離給他看,。
張公綽立刻就脫口而出,“難不成,,你是想用割方條術(shù)?”
“什么,?什么割方條術(shù),?”恒巽也是立刻問道。
張公綽便道:“如果把這個(gè)dx比作是一小段的距離,,那么這個(gè)f(x),,就是它的高,。底乘高,正是面積,?!?p> “但……”
他緊接著又低著頭猶豫了下。
李縱卻是道:“沒錯(cuò),!雖說你說的這個(gè)割方條術(shù)還不是很準(zhǔn)確,,但是,我們就是把這個(gè)圖形,,看成是一條條的鉛垂線段,,而且這條鉛垂線段的底,正常來說,,我們都會(huì)認(rèn)為線是沒有寬度的,,但現(xiàn)在我們認(rèn)為它有一滴滴的距離,而這個(gè)一滴滴的距離,,就是dx,。”
“所以這里的f(x)dx的意思,,就是你原本所想的那樣,,即是底乘高的意思?!?p> 張公綽卻道:“可這樣……這條線上,,不是每一處……那這個(gè)要怎么加起來?”
李縱便道:“之前不是教過你們∑符號(hào)嗎,?這個(gè)彎曲的像蛇一樣的符號(hào),,∫,它的意思就是求和,。那為什么不用前面的那個(gè),,這就涉及到,兩者求和的意義不同,?!?p> “前者是對(duì)離散的,像1,、2,、3、4這樣的,,一個(gè)一個(gè)加在一起的求和,,而∫是對(duì)任何實(shí)數(shù),而且是連續(xù)分布的數(shù)的加起來一起,?!?p> “比如說,,在1跟2之間,會(huì)有一個(gè)根號(hào)2,,也就是2的開方,,它比1大,比2小,,而反應(yīng)在我們這個(gè)圖形上,,顯然,雖然我們看不到,,但它肯定是有的,,我們要把這個(gè)也算上。而不能去跳過那些在1跟2之間的數(shù),?!?p> “然后,剩下還有兩個(gè)數(shù),,一個(gè)是a,,一個(gè)是b,下面的a,,表示我要求和的起點(diǎn),,上面的b,表示我要求和的終點(diǎn),。就這問題而言,,這個(gè)求和是有邊界的,而a,、b在這里表示的就是求和的邊界,。”
“所以整條式子的意思就是,,在這個(gè)圖形中,,它的面積就等于從a到b這個(gè)區(qū)間,把所有這些底只有一滴滴距離,,大小為dx,,高度是f(x)的鉛垂線的面積,現(xiàn)在我們按照面積公式,,把它的面積全部都加起來,。”
“然后,!這條式子我們就說它是這個(gè)圖形的面積公式,。”
“那么問題來了,,雖說我們定義了這些內(nèi)涵,,讓這個(gè)式子賦予了很直白很簡(jiǎn)單易懂的含義,接下來我們只要能夠算出這條式子,,那么我們就能知道這個(gè)圖形的面積,。”
“可是……這些都是我們直接說它就是這樣的,,我們其實(shí)并不知道它是怎么算的,。”
“這個(gè)一滴滴的距離dx,,我們不可能真的一滴滴加起來,。在現(xiàn)實(shí)中,這樣的事情我們是辦不到的,?!?p> “所以接下來怎么辦!”
“怎么辦,?”兩人又是瞪大著眼睛看著他,。
李縱袖子一捋,卻是道:“我們先把這個(gè)放一放,,接下來我們?cè)賹W(xué)學(xué)另一個(gè)概念,。”
“我們假設(shè)有λ=x(t)這么一個(gè)函數(shù),?!?p> “t,我們代表的是時(shí)間,,單位是……隨便,,比如說一個(gè)時(shí)辰?!?p> “x,,我們代表的是位置,比如說,,假設(shè)我們?cè)诼飞厦扛粢欢尉嚯x,,比如說十里路,就設(shè)置一個(gè)路標(biāo),,上面寫著這里的里程數(shù),,比如說,從出發(fā)點(diǎn),,0,,然后是10、20,、30這樣,,而在它們中間,,當(dāng)然可能也有我們之前講到的那些類似于不是一個(gè)整數(shù)的,比如說根號(hào)2里,?!?p> “總之,這些都不管,,那x的單位就是:里,。”
“然后我們想象一下,,當(dāng)一個(gè)人在這么一段路上走的時(shí)候,,他是不是每一個(gè)時(shí)間點(diǎn),都對(duì)應(yīng)著一個(gè)里數(shù),?!?p> “現(xiàn)如今我們?cè)俣x一個(gè)速度的概念,什么是速度,,就是路程除以時(shí)間,。”
“好比說:你們兩位,,現(xiàn)如今離家有三十里,,然后回去的話,走路回去的話,,要三天,。”
“那么我們就說,,你們回家的平均速度,,就是三十里除以三天,每天走十里路,?!?p> “現(xiàn)在我們?cè)偌僭O(shè)一下,我們要是不想知道得這么粗糙,,我們要想知道的是,,你們二人每一瞬間,不是一天的平均速度,,而是每一個(gè)瞬間的速度,,這個(gè)式子又要如何表示?”
“按照前面的例子,,是不是就是,,如圖。”
“dx除以dt,,在一滴滴的時(shí)間之內(nèi),,走了一滴滴的路。然后單位是,,按照上面單位,,結(jié)果就變成了人的瞬時(shí)速度是里/時(shí)辰?!?p> “通過這個(gè)式子,我們是不是就可以求得,,某個(gè)人在某一瞬間很短很短的時(shí)間之內(nèi),,他的速度?!?p> “當(dāng)然,!自古以來,就有一個(gè)詭論,,那就是假設(shè)把我們動(dòng)的這個(gè)時(shí)間跟位置記錄下來,,畫下來,而且我們假設(shè)它可以被畫下來,,那么,,假如說每一瞬間,我們?cè)诋嬌隙紱]有動(dòng)過,,那我們是怎么從一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)地方的,。”
“其實(shí)實(shí)際情況自然是,,我們不可能在每一瞬間都沒有動(dòng),,我們還是會(huì)動(dòng)的?!?p> “而接下來我們說的這個(gè),,就是為了解決這個(gè)問題,如下所示:”
圖,。
“這式子的意思就是,,移動(dòng)過的距離x(t)-x(a),除以時(shí)間變化t-a,,得到速度,。”
“可這個(gè)式子還不夠完美,,因?yàn)椤?p> “我們要想知道,,我們?cè)诤芏毯芏痰臅r(shí)間,我們的速度,雖然我們已經(jīng)有了上面這個(gè)式子,,可問題是,,這個(gè)很短很短的時(shí)間到底是多少?!?p> “有人說,,很短很短的時(shí)間是眨一下眼的功夫,也有人不同意,,說還要比這個(gè)時(shí)間小千分之一,,萬分之一,那么,,我們?cè)撊绾味x這個(gè)很短很短的時(shí)間,,才能夠讓所有的人都信服?!?p> “那我們就可以讓這個(gè)式子當(dāng)中的t=a,,t=a的意思,就是說,,我讓t就是a,,這樣大家面對(duì)這個(gè)很短很短的時(shí)間,就不會(huì)說,,t-a到底是不是就是已經(jīng)很短很短了,。”
“因?yàn)槲覀冏宼=a,,那就已經(jīng)是變得不可再短了,,是也不是?”
“但是在數(shù)術(shù)上,,如果讓t=a,,我們沒有辦法把這個(gè)式子算出來?!?p> “上面是零,,下面是零,零除以零等于多少,?可我們還是想讓這個(gè)式子能被算出來,。”
“所以,,在這里,,我們?cè)俅我胍粋€(gè)新的符號(hào),來表示我們接下來要做的事,?!?p> 圖,。
“我們就用這個(gè)形式寫出來,表示我們接下來要做的事,?!?p> “而且,我們將這個(gè)過程,,稱之為微分,。”
“至于前面我們說的面積求和,,則是積分,。”
“那么問題來了,,這兩個(gè)東西加起來,,合稱‘微積分’,接下來要怎么用,。”
“我們還是剛剛的例子,,計(jì)算瞬時(shí)速度,,也就是在一段很短很短時(shí)間的速度,這個(gè)速度是通過路程除以時(shí)間,,微分得來的,。”
“微分所記錄的是每一個(gè)很短很短的時(shí)間,,人所走過時(shí)的速度,。”
“現(xiàn)在我假設(shè),,之前積分的圖,,這就是人在很短很短時(shí)間的速度的變化的坐標(biāo)圖?!?p> “現(xiàn)在我要求,,人在某一段時(shí)間之內(nèi),也就是由a到b,,他移動(dòng)了多少路程,,該怎么求?”