昨天在研究一个最优化问题时,遇到了一个这样的积分:
$\int \frac{1}{cos^3 \theta} d\theta$
然后就顺便研究了一下这种类型的函数的积分。一般来讲,这类积分可以写成$\int cos^n \theta d\theta$或$\int sin^n \theta d\theta$,其中n是一个整数。
首先我们来解决n=1的情况,我们很容易就有$\int cos\theta d\theta=sin\theta +C$或$\int sin\theta d\theta=-cos\theta +C$,这是一个基本的结果。
如果n是大于1的正整数,那么可以用递推的方法来搞定:
BoJone记得自己第一次接触三角函数大概是小学五、六年级的时候,那时候我拿来了表姐的初中数学书来看。看到三角函数一章后,饶有兴致,希望能够找到一个根据角度来求三角函数值的方法,可是书本上只是教我去用计算器算和查表,这让我这个爱好计算的孩子大失所望。这个问题直到高一才得以解决,原来这已经涉及到了微积分中的泰勒级数了...
我记得为了求任意角度的三角函数值,我曾经根据30°、45°和60°的正弦值拟合过一条近似公式出来:
$sin A \approx \sqrt{\frac{A}{60}-1/4}$
其中A以角度为单位,大致适用于25°~60°,精度好像有两位小数。当然,这个结果在今天看来是很粗糙的,但是这毕竟是我的“小学的作品”!在此留念一翻。
椭圆坐标系是一种二维正交坐标系。与直角坐标的转换关系为
$x = a cosh \mu cos \nu$
$y = a sinh \mu sin \nu$
其中$(-a,0)$和$(a,0)$是两个焦点。
参看:http://zh.wikipedia.org/wiki/椭圆坐标系
对于解方程,代数学家希望能够从理论上证明解的存在性以及解的求法,所以就有了1到4次方程的求根公式、5次及以上的代数方程没有根式可解等重要理论;然而,通常的学者(如物理学家、天文学家)都不需要这些内容,他们只关心如何尽可能快地求出指定方程的根(尤其是实数根),所以他们通常关注的是方程的数值算法,当然,如果能有一个相对简单的求根公式,也是他们所希望的。而接下来所要介绍的内容,则是满足了这一需要的三次方程的求根公式,其中用到的相当一部分的理论,是与三角函数相关的。
知识储备:
$\frac{2}{tan 2A}=\frac{1}{tan A}-tanA$————(1)
$\frac{2}{sin 2A}=\frac{1}{tan A}+tanA$————(2)
$cos(3A)=4cos^3 A-3cosA$————(3)






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