数列知识在物理解题中的应用
数学知识在物理解题中的妙用
中外教 育研 完 ・
20 年 8 N . 09 月 O8
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数学 知识在物理解题 中的妙 用
何艳敏
【 摘
福 建省 罗源县第二 中学
要 】本文从数列知识、几何知识、二次方程判别式、不等式、平均值和解析几何知识六个方面,结合具体 的例子剖析数学 物理解题 【 文献标识码 】A 【 文章编号 】10 — 62( 0 9 8 13 0 0 6 9 8 2 0 )0 —04 — 2
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题 ,常常 可 以使 问题 简 单化 、条 理化 ,并 收 到简捷 明快 的效果 , 而且 对于 拓宽 学生 的解题 思 路 , 提高 学生 分析 和解 决 问题 的能力 以及 多方 位运用 所学 知识 的综 合 素质 , 是大 有神 益 的。本 文将 都
状态 ,所 以 ,T 、N、G 构 成一 个封 闭 的力 的三角 形 。如 图 2所
示 ,依 据 数学 的几 何 知识 可 以看 出 :AA M ̄ N O o AT G,依据 相
似 三 角形对 应边 成 比例 , 有 = = , 而 解得 T 从 = ・ G、
数 列 的求 和 公式得 :
数列的性质与通项公式
数列的性质与通项公式在数学的广袤天地中,数列就如同繁星般璀璨而神秘。
它既是数学研究的重要对象,也是解决众多实际问题的有力工具。
要深入理解数列,掌握其性质和通项公式是关键所在。
先来聊聊数列的性质。
数列可以分为等差数列和等比数列这两大类,它们各自有着独特的性质。
等差数列,简单来说,就是相邻两项的差值相等的数列。
比如 1,3,5,7,9 就是一个等差数列,相邻两项的差值都是 2 。
对于等差数列,有一个非常重要的性质,那就是如果有三个数 a,b,c 成等差数列,那么 2b = a + c 。
这个性质在解题中经常会用到。
另外,等差数列的前 n 项和也有特定的公式,即 Sₙ = n(a₁+ aₙ) / 2 ,其中 a₁是首项,aₙ 是第 n 项。
等比数列则是相邻两项的比值相等的数列。
例如 2,4,8,16 就是一个等比数列,相邻两项的比值都是 2 。
等比数列也有其重要性质,若 a,b,c 成等比数列,那么 b²= ac 。
等比数列的前 n 项和公式稍微复杂一些,当公比q ≠ 1 时,Sₙ = a₁(1 qⁿ) /(1 q) 。
数列还有一些其他的性质。
比如单调性,一个数列可能是单调递增的,也可能是单调递减的,还可能是不单调的。
如果从第二项起,每一项都大于它前面的一项,那这个数列就是单调递增的;反之,如果每一项都小于它前面的一项,就是单调递减的。
数列的周期性也是一个有趣的性质。
有些数列会按照一定的规律重复出现,这就是周期性。
例如,1,2,3,1,2,3,1,2,3……这个数列就是以 3 为周期的。
了解了数列的性质,接下来我们重点探讨一下通项公式。
通项公式就像是数列的“身份证”,它能够准确地告诉我们数列中每一项的具体值。
对于等差数列,其通项公式为 aₙ = a₁+(n 1)d ,其中 a₁是首项,d 是公差。
比如在等差数列 1,3,5,7,9 中,首项 a₁= 1 ,公差 d = 2 ,那么第 n 项 aₙ = 1 +(n 1)×2 = 2n 1 。
高二数学《数列》教学反思
高二数学《数列》教学反思
在教学《数列》这一章节时,我发现了一些可以改进的地方。
首先,在教学前,我应该先了解学生的数学基础和掌握程度。
这样可以帮助我更好地
制定教学计划,调整难度和内容,以满足学生的学习需求。
其次,在教学过程中,我应该更加注重培养学生的数学思维能力和问题解决能力。
数
列这一章节相对较抽象和具有一定难度,所以应该引导学生思考数列的规律性、计算
方法和应用场景,培养学生的分析和推理能力。
另外,我应该注重实际应用和扩展。
数列虽然是一种数学的抽象概念,但是在实际生
活和其他学科中都有广泛的应用。
我可以通过一些实际问题,如金融领域的利息计算、物理学中的运动规律等,来引导学生将数列的概念和方法应用到实际情境中,并且激
发学生的学习兴趣。
最后,我还可以通过一些练习和实例来加强学生对数列的理解和掌握。
这样可以帮助
学生巩固所学知识,提高解题能力。
综上所述,通过加强对学生个体差异的了解,注重培养学生的数学思维能力和问题解
决能力,提升数列的实际应用和扩展,以及通过练习和实例加强学生对数列的理解和
掌握,可以有效改进《数列》这一章节的教学效果。
职中数列知识点总结
职中数列知识点总结一、数列的概念和定义1.1 数列的定义数列是按照一定的顺序排列的一组数,这些数的排列顺序是有规律的,也就是说,数列中的每一个数都有其固定的位置。
数列中的每一个数称为数列的项,数列的第一个数称为首项,数列的最后一个数称为末项。
数列可以用数学符号表示为{a1, a2, a3, ...},其中ai表示数列的第i个项。
1.2 数列的通项公式数列的通项公式是指数列中第n个项与n之间的函数关系式,通项公式可以用来表示数列中的任意一项。
通项公式通常用an表示数列的第n个项,可以写成an = f(n),其中f(n)是一个关于n的函数。
求解数列的通项公式是数列研究中的一个重要问题。
1.3 数列的递推公式数列的递推公式是指数列中一项与前一项之间的函数关系式,也可以用来表示数列中的任意一项。
递推公式通常用an表示数列的第n个项,可以写成an = f(an-1),其中f(x)是一个关于x的函数。
递推公式和通项公式是数列研究中的两个重要问题。
二、数列的性质2.1 等差数列等差数列是指数列中相邻两项的差都是一个常数的数列,这个常数称为等差,通常用d表示。
等差数列的通项公式可以表示为an = a1 + (n-1)d,其中a1是首项,d是公差。
等差数列的常用性质有:n项的和公式Sn = (a1+an)n/2,通项公式的推论an = (2n-1)d/2。
2.2 等比数列等比数列是指数列中相邻两项的比都是一个常数的数列,这个常数称为公比,通常用q表示。
等比数列的通项公式可以表示为an = a1 * q^(n-1),其中a1是首项,q是公比。
等比数列的常用性质有:n项的和公式Sn = a1*(1-q^n)/(1-q),通项公式的推论an = a1 * q^(n-1)。
2.3 斐波那契数列斐波那契数列是指数列中每一项都是其前两项之和的数列,斐波那契数列的前几项为1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, ...。
斐波那契数列的通项公式可以表示为an = F(n+2) - F(n+1),其中F(n)表示第n个斐波那契数。
巧用数学知识求解物理问题
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关 系可 得 : R一 L 点 评 : 学知识有 时会成 为物 理解 题 成功 与否 的关键 , 数 诸 如 三 角 、 何 、 析 几 何 等 数 学 知 识 都 可 以 成 为 解 题 的 有 几 解
例 1一 个 小 球 从 h高 处 自 由 下 落 , 到 地 面 后 又 竖 直 . 碰 弹起 。 由于 小球 与 地 面 碰 撞 后 有 能 量 损 失 , 回 跳 时 的 初 它 速 度 等 于 前 一 次 落 下 来 速 度 的 3 4 求 小 球 从 释 放 到 停 止 弹 /,
跳 所 通 过 的 总路 程 。
始 运 动 , 速 度 为 v 沿 x正 方 向 。后 来 , 子 经 过 Y轴 上 的 初 , 粒
用 得 非 常 熟 练 的 方 法 却 在 物 理 解 题 中 运 用 不 出 来 , 些 都 P点 , 时 , 度 方 向与 Y轴 的 夹 角 为 3 。 P 到 O 的 距 离 为 这 此 速 O, 影 响 了 学 生 物 理 成 绩 的 提 高 。 数 学 中 , 生 熟 悉 了 a c 、 L, 图所 示 , 计 重 力 的 影 响 , 磁 场 的 磁 感 应 强 度 B 的 大 学 b d 如 不 求 x z 他 们 的 解 题 方 法 能 用 得 很 好 , 母 变 成 了 v a tF、 小 和 x y, 字 、 、、 U、 y平 面 上 磁 场 区域 的 半 径 R。 IE等 , 们 掌 握 的 数 学 知 识 有 时 很 难 迁 移 过 来 。 为 此 , 、 他 应
例谈数列在物理解题中的应用
2、递推公式法:(1) 分析物理过程,确立物理过程的重复 特点;(2) 利用相关量第 n 项与第 (n-1) 项的递推关系找出物理 量的变化通项公式。
有些物理问题中还需要用到等差数列求和、等比数列求和 公式进行计算
解:物体在斜面上下滑和反弹而回的加速度相等,设为 a. 物体第一次碰撞前后速度及反弹路程分别为:
物体第二次碰撞前后速度及反弹路程分别为:
小球开始下落到第一次与地相碰经过的路程为 h0=5m,小 球第一次与地相碰到第二次与地相碰经过的路程是:
物体第 n 次碰撞前后的速度及反弹路程分别为: 物体 n+1 次碰撞挡板时所经历的总ห้องสมุดไป่ตู้程:
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神州教育
例谈数列在物理解题中的应用
李楠
河北乐亭第一中学高三 (13) 班
摘要:数学作为工具学科,其思想、方法和知识始终渗透 贯穿于整个物理学习和研究的过程中,为物理概念、定律的表 述提供简洁、精确的数学语言,为学生进行抽象思维和逻辑推 理提供有效方法 . 为物理学的数量分析和计算提供有力工具。 本文拟用两道物理题为例简要说明数列在求解物理过程问题中 的重要性。
[ 例 1] 一弹性小球自 h0=5m 高处自由下落,当它与水平地 面每碰撞一次后,速度减小到碰前的 7/9,不计每次碰撞时间, 计算小球从开始下落到停止运动所经过的路程和时间。
解:设小球第一次落地时速度为 v0,则: 那么第二,第三,……,第 n+1 次落地速度分别为:
[ 例 2] 如图右所示,小球从长为 L 的光滑斜面顶端自由下 滑,滑到底端时与挡板碰撞并反弹而 回,若每次与挡板碰撞后的速度大小 为碰撞前的 4/5,求小球从开始下滑到 最终停止于斜面下端时,物体一共通 过的路程。
物理解题中的数学应用
题, 要讨 论物 理 公式 中变 量之 间的 比例关 系 , 清楚 公 式 的物 理 意 义, 每 个量 在公 式 中的作 用 , 所 要讨 论 的 比例关 系 是否成 立 。 例题 : 如 图所 示 , 光滑的半球形物 体固定在水平地 面上 , 球 心 正 上 方 有 一 光 滑 的 小 滑 轮 .轻 绳 的一 端 系一小球 。 靠 放 在 半 球 上 的A点 , 另 一 端 绕 过 定 滑 轮后 用 力 拉 住 , 使 小 球 静 止 。现 缓 慢地 拉 绳, 在 使 小 球 沿 球 面 由A 到B的过 程 中 , 半球 对 小球的支持力N 和 绳 对小 球 的 拉力 T 的 大小 变 化情况是( ) A. N 变大 . T 变 小 B . N 变小 . T 变 大 C . N 变小 . T 先 变 小 后 变 大 D . N 不变 , T 变 小
助) 法、 图像 法 、 微元法等。 关键词 : 中 学 物理 教 学
物 理 解题
数 学方 法
数 学 作 为 工 具 学 科是 猎取 科 学 知识 的重 要 武 器 ,也 是 研 究 物理 学 的 重 要 工 具 。 因 为 用数 学 表 达 概 念 和定 律 , 可 以达 到 明晰、 简练 、 严 密 的 效 果 。 借 助 数 学 还 能 导致 物理 学 新 规 律 的 发 现和 新 理 论 的 建 立 。这 在 物 理学 的 发 展史 中有 很 多事 例 可 以证 明 。 中学 物 理 教 学 提 出 “ 运用数学解决物理问题的能力” 的 问题 , 应有两个 涵义 : ( 1 ) 有 用 数 学 方 法 或 数 学 语 言 表 达 物 理 的概 念 和 规 律 . 即从 物 理 现 象 中和 物 理 过 程 的分 析 中 , 经 过 概括和分析 , 把 物 理 问 题 转 化 为 数 学 问题 , 从 而有 确定 其 定 义 或 建立 公 式 的 能 力 ; ( 2 ) 有综 合运用数 学知识和技巧 , 正 确 地 解决物理问题的能力。 高 考 物 理 试 题 的解 答 离 不 开 数 学 知 识 和 方 法 的 应 用 , 可 以 说任 何 物 理 试 题 的 求 解 过 程 实 质 上 是 一个 将 物 理 问题 转 化 为 数学 问题 经 过 求 解 再 次 还原 为物 理 结 论 的 过程 。 物理解题运用的数学方法通常包括方程( 组) 法、 比例 法 、 数列法 、 函数 法 、 几何 ( 图形 辅 助 ) 法、 图像 法 、 微元 法 等 。
数列的极限与发散性的判断
数列的极限与发散性的判断在数学的广袤领域中,数列是一个极其重要的概念。
而数列的极限与发散性的判断,则是理解数列本质和深入研究数学分析的关键所在。
首先,我们来理解一下什么是数列。
简单来说,数列就是按照一定顺序排列的一组数。
比如 1,3,5,7,9 就是一个数列。
那什么是数列的极限呢?想象一下,有一个数列,当它的项数越来越大,也就是趋向于无穷大的时候,数列中的数会越来越靠近某个固定的值,这个固定的值就是数列的极限。
比如说,数列 1,1/2,1/3,1/4,1/5,…… 这个数列的极限就是 0 。
为什么呢?因为当项数 n 趋向于无穷大时,1/n 就会趋向于 0 。
那么如何判断一个数列是否有极限呢?这就需要用到一些方法和定理了。
一种常见的方法是通过数列的通项公式来判断。
如果数列的通项公式在 n 趋向于无穷大时能够趋近于一个确定的值,那么这个数列就有极限;反之,如果通项公式在 n 趋向于无穷大时没有趋近于一个确定的值,那么这个数列就是发散的。
举个例子,对于数列 an = n ,当 n 趋向于无穷大时,n 也趋向于无穷大,没有趋近于一个确定的值,所以这个数列是发散的。
再比如数列 an = 1 + 1/n ,当 n 趋向于无穷大时,1/n 趋向于 0 ,所以 an 趋向于 1 ,这个数列的极限就是 1 。
另一种判断数列极限的方法是运用夹逼定理。
如果存在两个数列 bn 和 cn ,对于所有的 n 都有bn ≤ an ≤ cn ,并且 bn 和 cn 的极限都存在且相等,那么数列 an 的极限也存在,并且等于 bn 和 cn 的极限。
例如,考虑数列 an = n/(n + 1) 。
我们可以构造两个数列 bn = n/(n + 2) 和 cn = n/(n) = 1 。
显然,对于所有的 n ,都有bn ≤ an ≤ cn 。
而 bn 的极限为 1 ,cn 的极限也为 1 ,根据夹逼定理,an 的极限也是 1 。
接下来,我们说一说数列发散的情况。
数列与数列的性质讲解与习题实例
数列与数列的性质讲解与习题实例数列是数学中的一个重要概念,它是由一系列有序的数按照一定的规律排列而成。
数列不仅在数学中具有重要意义,也广泛应用于其他领域,如物理、经济等。
本文将对数列的概念、性质进行讲解,并提供一些习题实例,以帮助读者更好地理解和运用数列。
一、数列的概念及表示方式数列是由一系列按照一定规律排列的数所组成的有序数集。
比如:1, 2, 3, 4, 5, ...就是一个从1开始的自然数列,其中每个数依次加1。
数列的表达方式有多种,常见的有列表法、通项公式和递推关系法。
1. 列表法:将数列的每一项按照一定的顺序列出来,用逗号隔开。
比如:1, 2, 3, 4, 5, ...就是一个数列的列表表示方式。
2. 通项公式:数列的通项公式是用一个变量n表示数列的项数,通过这个变量和一些常数表达数列的每一项。
比如:数列1, 4, 7, 10, ...的通项公式可以表示为an = 3n - 2。
3. 递推关系:数列的递推关系是通过前一项和后一项之间的关系来表示数列的。
比如:数列1, 1, 2, 3, 5, ...的递推关系可以表示为an = an-1 + an-2,其中an表示数列的第n项。
二、数列的性质数列具有一些重要的性质,掌握这些性质可以更好地理解数列,并在解题过程中作为辅助工具。
1. 单调性:数列可以是递增的(单调递增)或者递减的(单调递减),也可以是不增或不减的。
2. 有界性:数列可以是有上界或有下界的,也可以同时具有上下界,或者无界。
3. 整体性:数列的性质可以通过数列的前几项来确定,这样可以简化问题的分析和计算。
4. 规律性:数列的规律可以通过观察数列的前几项来找出,从而得到数列的通项公式或递推关系。
三、习题实例下面通过一些具体的习题实例来加深对数列的理解和应用。
习题1:求等差数列1, 3, 5, 7, ...的前n项和。
解析:这是一个公差为2的等差数列,可以使用等差数列的求和公式Sn = (a1 + an) * n / 2来解决。
完整版等差数列知识点总结
完整版等差数列知识点总结等差数列是数学中的重要概念,它在各个领域都有广泛的应用。
本文将对等差数列的定义、通项公式、前n项和等差数列的性质等知识点进行全面总结。
一、等差数列的定义等差数列是指一个数列中相邻两项之差都相等的数列。
数列中的每一项我们称之为等差数列的项,其中第一项通常用a1表示,等差用d表示。
例如,数列2,5,8,11,14就是一个等差数列,其中a1=2,d=3。
二、等差数列的通项公式等差数列通项公式是指根据等差数列的首项和公差,求出任意一项的求值公式。
通项公式的推导有多种方法,这里我们介绍其中一种常用的方法。
设等差数列的首项是a1,公差是d,第n项是an,则通项公式可以表示为:an = a1 + (n-1)d根据这个公式,我们可以轻松地求得等差数列中任意一项的值。
三、等差数列前n项和公式在等差数列中,求前n项和也是一个常见的问题。
我们可以通过求和公式来解决这个问题。
设等差数列的首项是a1,公差是d,第n项是an,前n项和用Sn表示,则前n项和公式可以表示为:Sn = (n/2)(a1 + an)利用前n项和公式,我们可以方便地求得等差数列的前n项和。
四、等差数列的性质等差数列具有一些特点和性质,我们在解题过程中可以利用它们来简化计算。
1. 通项差是公差的倍数:an - an-1 = d这个性质意味着等差数列中,相邻两项之差都是公差的倍数。
2. 对称性:an = a1 + (n-1)d,an+k = a1 + (n+k-1)d根据等差数列的通项公式,我们可以发现等差数列具有对称性。
一个等差数列中的第k项和倒数第k项之和等于第一项与最后一项之和。
3. 求和公式与项数有关:Sn = (n/2)(a1 + an)求和公式中的项数n对和值Sn有影响,这个公式可以帮助我们快速计算一个等差数列的前n项和。
五、等差数列的应用领域等差数列在数学中有广泛的应用,它们不仅仅出现在数学题目中,还出现在其他许多领域。
高中物理教学中如何促进学生学习正迁移
高中物理教学中如何促进学生学习正迁移【摘要】在教学工作中,我发现高中物理学习好的同学比差的同学更注重知识的迁移。
而且在观摩其他老师课堂过程中,发现很多老师很注重培养学生的学习迁移能力。
在物理教学实践中,遵循应用迁移规律,能使物理教学效率得到很大提高。
【关键词】高中物理;学习能力;知识迁移1 对学习迁移的认识“学习迁移”是学习心理学的一个专用名词,学习迁移即一种学习对另一种学习的影响,它广泛地存在于知识、技能、态度和行为规范的学习中。
任何一种学习都要受到学习者已有知识经验、技能、态度等的影响,只要有学习,就有迁移。
迁移是学习的继续和巩固,又是提高和深化学习的条件,学习与迁移不可分割。
从实质上看,迁移都是新旧经验的整合过程,即通过分析、抽象、综合、概括等认知活动,使新旧经验相互作用,从而形成结构上一体化、系统化。
2 影响高中物理学习迁移的因素2.1物理前概念学生在学习过程中,对各个学科都会有前概念,所谓前概念,在教育大词典中指的是:“未经专门教学,在同其他人进行日常交际和积累个人经验中掌握的概念。
”物理前概念是指学生在日常生活中,长期与环境作用,通过主体构建而形成的,对物理现象和物理规律的认知。
例如在学习“牛顿第一定律”之前,学生会认为力是维持物体运动的原因,这就是学生学习“牛顿第一定律”的物理前概念。
学生脑海里的前概念来源于他们直接的生活经验,具有自发性,广泛性,顽固性。
在一些情况下,对物理过程的片面理解而产生的错误前概念会成为物理学习的障碍,这些错误的概念若没有得到及时纠正,将影响对物理新知识的同化和顺应,甚至歪曲新知识,使学生形成错误的思维,学生会觉得物理难学。
如在生活中看到鸡蛋碰石头,石头完好而鸡蛋破碎,会觉得鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力,影响了对牛顿第三定律的学习;再比如学生认为“力是维持物体运动的原因”,就会觉得沿斜面下滑物体会受到一个下滑力的作用,严重影响学生对力和运动的认知。
高中物理学习思想、方法:物理解题中常用的数学知识
物理解题中常用的数学知识物理解题运用的数学方法通常包括方程(组)法、比例法、数列法、函数法、几何(图形辅助)法、图象法、微元法等.<1>.方程法物理习题中,方程组是由描述物理情景中的物理概念,物理基本规律,各种物理量间数值关系,时间关系,空间关系的各种数学关系方程组成的.列方程组解题的步骤①弄清研究对象,理清物理过程和状态,建立物理模型.②按照物理情境中物理现象发生的先后顺序,建立物理概念方程,形成方程组骨架. ③据具体题目的要求以及各种条件,分析各物理概念方程之间、物理量之间的关系,建立条件方程,使方程组成完整的整体.④对方程求解,并据物理意义对结果作出表述或检验. <2>.比例法比例计算法可以避开与解题无关的量,直接列出已知和未知的比例式进行计算,使解题过程大为简化.应用比例法解物理题,要讨论物理公式中变量之间的比例关系,清楚公式的物理意义,每个量在公式中的作用,所要讨论的比例关系是否成立.同时要注意以下几点:①比例条件是否满足:物理过程中的变量往往有多个.讨论某两个量比例关系时要注意只有其他量为常量时才能成比例.②比例是否符合物理意义:不能仅从数学关系来看物理公式中各量的比例关系,要注意每个物理量的意义(例:不能据R =IU认定为电阻与电压成正比). ③比例是否存在:讨论某公式中两个量的比例关系时,要注意其他量是否能认为是不变量,如果该条件不成立,比例也不能成立.(例在串联电路中,不能认为P=RU 2中,P 与R 成反比,因为R 变化的同时,U 随之变化而并非常量)<3>.数列法凡涉及数列求解的物理问题具有多过程、重复性的共同特点,但每一个重复过程均不是原来的完全重复,是一种变化了的重复,随着物理过程的重复,某些物理量逐步发生着“前后有联系的变化”.该类问题求解的基本思路为:①逐个分析开始的几个物理过程。
②利用归纳法从中找出物理量的变化通项公式(是解题的关键),最后分析整个物理过程,应用数列特点和规律解决物理问题。
初中数学教案:等差数列的应用
初中数学教案:等差数列的应用一、引言等差数列是初中数学中较为重要的概念之一,它不仅是数学知识学习的基础,还在实际生活中有广泛的应用。
通过学习等差数列的应用,我们能更好地理解和运用这一概念。
二、等差数列的基本概念回顾在介绍等差数列的应用前,先来回顾一下等差数列的基本概念。
等差数列是指一个数列中每个相邻两项之间的差值都相等。
这个公共差值被称为等差数列的公差。
三、等差数列在实际生活中的应用之排队问题1. 模型建立:假设某学校有300名学生按照身高从低到高排队。
已知第1位同学身高为150cm,而每相邻两位同学身高之差都是10cm。
2. 问题解决:现在要求计算出排在第15位同学后面多少人后才能遇到一个身高超过175cm的同学。
3. 解题思路:通过计算得知,第n项表示第n-1个公差后所对应值。
我们可以利用这一性质来解决问题。
4. 计算过程:首先计算出排在第15位同学之后的10个位置,即从第16位到第25位。
然后计算公差为10时,对应的身高值。
5. 结果得出:经过计算,我们可以得知排在第25位同学后面才会遇到一个身高超过175cm的同学。
四、等差数列在实际生活中的应用之物理问题1. 模型建立:假设一个小球从某地开始自由下落,并每秒钟下落30米。
2. 问题解决:现在要求计算小球下落到地面所需要的时间和经过的距离。
3. 解题思路:我们可以将下落过程建模为等差数列,并利用等差数列的性质来解决问题。
4. 计算过程:首先找出小球下落所需要的时间。
根据题意可知,小球每秒钟下落30米,因此第n秒钟时小球已经下落30n米。
其次,我们需要找出小球下落到地面所需要的时间。
当小球触碰到地面时,它已经走过了一段距离(设为S),且根据等差数列性质可知S = n * 30。
因此,我们可以通过求解S = 0时对应的n值来得到小球下落到地面所需时间。
5. 结果得出:经过计算,我们可以得知小球下落到地面所需要的时间为约3秒钟,且总共下落了90米。
数列求和待定系数法
数列求和待定系数法数列求和是高中数学中的一个非常重要的知识点,它在数学和物理的学习中都有着广泛的应用。
而其中,数列求和待定系数法,则是其中一种非常常用的求和方法。
本文将从以下几个方面对这种方法进行详细介绍:1. 数列求和的定义与性质2. 数列求和常用的方法3. 数列求和待定系数法的原理4. 数列求和待定系数法的步骤与例题5. 数列求和待定系数法的应用1. 数列求和的定义与性质数列求和,是指对数列中的每一项进行求和,得到最终的结果。
其中,数列的通项公式一般会给出。
而数列求和的性质主要包括:1)数列求和可以分为有限求和与无限求和两类。
有限求和是将数列的前n项进行求和,得到一具体的数值。
而无限求和则是将数列无限延伸下去,将其所有项的和表示为一个极限值。
2)数列求和的结果可以使用等差数列或等比数列的求和公式来计算。
3)数列求和的结果具有可加性,即对于两个数列,它们各自的前n项或无穷项的和相加再求和,等于它们的总和的前n项或无穷项的和。
2. 数列求和常用的方法对于不同的数列类型,其求和方法也多样化。
下面列出几种常用的方法:1)等差数列的求和公式:对于一般的等差数列a1,a2,a3,……,an,其前n项和S(n)可以表示为S(n) = n/2[(a1 + an)]2)等比数列的求和公式:对于一般的等比数列a1,a2,a3,……,an,其前n项和S(n)可以表示为:S(n)=(a1*(1-q^n))/(1-q),其中q是公比。
3)差分法:对于某些具有递推关系的数列,它们可以通过差分法转化为等差数列。
4)待定系数法:对于一些具有多项式系数的数列,可以通过待定系数法来求和。
3. 数列求和待定系数法的原理待定系数法是一种通过假定数列求和的结果为P(n)为某一多元函数,然后通过构造P(n)的一个线性方程组来求解多项式系数的方法。
假设数列{an}的通项公式为:an = f(n),其中f(n)是一个关于n的多项式函数,P(n)表示数列{an}的前n项和,则有:P(n) = a0 + a1f(1) + a2f(2) + … + anf(n)通过将n分别带入以上式子,可以得到n+1个方程:P(1) = a0 + a1f(1)P(2) = a0 + a1f(1) + a2f(2)…P(n) = a0 + a1f(1) + a2f(2) + … + anf(n)P(n+1) = a0 + a1f(1) + a2f(2) + … + anf(n) + (n+1)f(n+1)其中,a0,a1,a2,…,an为待定系数。
高数数列知识点归纳总结
高数数列知识点归纳总结数列是数学中非常重要的概念之一,在高等数学中,数列有着广泛的应用和深入的理论。
了解数列的性质和掌握数列的相关知识点,对于学好高数至关重要。
本文将对高数数列的相关知识点进行归纳总结,帮助读者更好地理解和应用数列。
一、数列的概念和性质数列可以简单地理解为按照一定规律排列的一系列数,按照数列中元素的顺序,可以有等差数列、等比数列、斐波那契数列等多种类型。
1.1 等差数列等差数列是指一个数列中,从第二项开始,每一项与它的前一项之差保持不变。
设等差数列的首项为a₁,公差为d,则其通项公式为an = a₁ + (n-1)d。
等差数列的前n项和公式为Sn = (n/2)(a₁ + an)。
1.2 等比数列等比数列是指一个数列中,从第二项开始,每一项与它的前一项之比保持不变。
设等比数列的首项为a₁,公比为q,则其通项公式为an = a₁q^(n-1)。
等比数列的前n项和公式为Sn = a₁(q^n - 1)/(q - 1),当|q| < 1时,Sn = a₁/(1 - q)。
1.3 斐波那契数列斐波那契数列是指一个数列中,从第三项开始,每一项都是前两项的和。
斐波那契数列的通项公式为Fn = F(n-1) + F(n-2),其中F₁ = 1,F₂ = 1。
二、数列的性质和定理2.1 有界性数列中如果存在一个正整数M,使得对于数列中的任意项An,都有|An| ≤ M,则称数列是有界的;如果不存在这样的正整数M,则称数列是无界的。
2.2 单调性数列中如果对于任意的n,都有An+1 ≥ An,则称数列是递增的;如果对于任意的n,都有An+1 ≤ An,则称数列是递减的。
2.3 极限数列中如果存在一个数L,使得当n趋向于无穷大时,数列的第n 项与L的差的绝对值可以任意小(无论给定多小的正数ε,总存在正整数N,使得当n > N时,|An - L| < ε),则称数列的极限为L,记作lim(An) = L。
高中数学数列测试题
高中数学数列测试题数列作为高中数学的重要内容之一,是高考数学中的常客。
本次数列测试题旨在全面考查同学们对数列概念、性质、通项公式、求和公式等知识的掌握程度和运用能力。
一、选择题(每题 5 分,共 30 分)1、已知数列{an}的通项公式为 an = 2n 1,则 a5 的值为()A 9B 11C 13D 152、在等差数列{an}中,若 a3 + a7 = 10,则 a5 =()A 4B 5C 6D 73、等比数列{an}中,a1 = 1,公比 q = 2,则 a4 =()A 8B 16C 32D 644、数列 1,3,6,10,15,…的通项公式 an 为()A n(n + 1)/2B n(n 1)/2C n²D 2n 15、已知等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 S9 = 81,则 a5 =()A 9B 18C 27D 366、在等比数列{an}中,a2 = 2,a5 = 16,则公比 q =()A 2B -2C 4D -4二、填空题(每题 5 分,共 30 分)7、等差数列{an}中,a1 = 3,d = 2,则 a10 =____。
8、等比数列{an}中,a3 = 9,a6 = 243,则 q =____。
9、数列{an}的前 n 项和 Sn = n²+ 2n,则 a3 =____。
10、等差数列{an}中,若 a1 + a2 + a3 = 12,a4 + a5 + a6 = 18,则 a7 + a8 + a9 =____。
11、等比数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 S3 = 7,S6 = 63,则公比q =____。
12、已知数列{an}满足 an + 1 = 2an + 1,a1 = 1,则 an =____。
三、解答题(每题 20 分,共 40 分)13、已知等差数列{an}的公差 d = 3,且 a1,a3,a9 成等比数列,求数列{an}的通项公式。
高中物理解题技巧----数学方法
高中物理解题技巧数学方法泸县九中黄坤继知识概要中学物理考试大纲明确要求考生必须具备:“应用数学处理物理问题的能力能够根据具体问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果得出物理结论,必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。
”物理解题运用的数学方法通常包括估算法、函数法、数列法、比例法、微元法等。
1.估算法估算题,是指根据日常生活和生产中的一些物理数据对所求物理量的数值和数量级大致推算的一种近似方法。
其特点是在“理”不在“数”。
在求解估算题时,要抓住事物的本质特征和影响事物发展的主要因素,忽略次要因素,不要求精确严密地求解,一般只要求一位或两位有效数字,但数量级必须准确,推算方法必须简易合理,使估算值有较高的可信度。
解决估算题的一般思路:通过审题挖掘隐含条件,寻找相关规律建立物理模型,理顺简明思路,合理选取解题数据进行求解。
常见估算问题包括:不可接近的物体,微观量(如对液体、固体来说,微观模型是分子紧密排列,可将物质分子看作小立方体或小球.气体分子不是紧密排列的,所以上述微观模型对气体不适用,但上述微观模型可用来求气体分子间的距离.阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1是联系微观世界和宏观世界的桥梁),宏观量(如天体的质量、密度或者天体之间的距离、轨道半径等),功和能,力等等。
运用物理知识对具体问题进行合理的估算,是考生数学能力、科学素质的重要体现.2、微元法微元法是分析、解决物理问题中的常用方法,也是从部分到整体的思维方法。
具体地说微元法就是将研究对象分割成许多微小的单元,或将复杂的物理过程分解为众多微小的“元过程”,而且每个“元过程”都遵循相同的规律,再从研究对象或过程上选取某一微元或某一“元过程”运用必要的数学方法或物理思想加以分析,从而可以化曲为直,使变量、难以确定的量为常量、容易确定的量,使一些复杂的物理过程用我们熟悉的物理规律迅速地加以解决。
使用此方法求解物理问题能加强我们对已知规律的再思考和再认识,从而提高学科思维能力。
数列等差数列等差数列的概念及通项公式ppt
简单明了
数列等差数列的通项公式形式 简洁,易于理解和记忆。
普适性
通项公式可以应用于任何等差 数列,具有广泛的适用性。
重要性
通项公式是解决等差数列问题 的基础和关键,对于理解等差 数列的性质和求解相关问题具
有重要的意义。
03
数列等差数列的求和公式
数列等差数列求和公式的推导
公式推导
利用等差数列的概念和通项公式,推导出等差数列的求和公 式。
声学中的等差数列
在声学中,等差数列被广泛应用于解决一些与声音的频率、 振幅等有关的问题。例如,在研究乐器的声音时,常常需要 使用等差数列来描述音高、音强等物理量随时间的变化规律 。
数列等差数列在计算机科学中的应用
数据结构中的等差数列
在计算机科学中,等差数列被广泛应用于解决一些与数据结构、算法有关的 问题。例如,在解决一些与数组操作、链表操作有关的问题时,常常需要使 用等差数列来描述问题的规律。
密码学中的等差数列
在密码学中,等差数列被广泛应用于解决一些与加密、解密有关的问题。例 如,在一些简单的加密算法中,常常需要使用等差数列来生成密钥、加密和 解密数据。
05
数列等差数列的拓展知识
数列等差数列与等比数列的关系
1
数列等差数列与等比数列是两种常见的数列类 型,具有重要的数学意义和应用价值。
2023
数列等差数列等差数列的 概念及通项公式ppt
目录
• 数列等差数列的概念 • 数列等差数列的通项公式 • 数列等差数列的求和公式 • 数列等差数列的应用实例 • 数列等差数列的拓展知识
01
数列等差数列的概念
数列等差数列的定义
等差数列的定义
如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同 一个常数,这个数列就叫做等差数列。这个常数叫做等差数 列的公差。
数列知识在物理中的应用
数列知识在物理中的应用数学是解决物理问题的重要工具,借助数学方法可使一些复杂的物理问题显示出明显的规律性,能到达打通关卡、长驱直入地解决问题的目的.中学物理《考试大纲》中对学生应用数学方法解决物理问题的能力作出了明确的要求,要求考生有“应用数学处理物理问题”的能力。
所谓数学方法,就是要把客观事物的状态、关系和过程用数学语言表达出来,并进行推导、演算和分析,以形成对问题的判断、解释和预测.可以说,任何物理问题的分析、处理过程,都是数学方法的运用过程.本专题中所指的数学方法,都是一些特殊、典型的方法,常用的有极值法、几何法、图象法、数学归纳推理法、微元法、等差(比)数列求和法等。
数学中求极值的方法很多,物理极值问题中常用的极值法有:三角函数极值法、二次函数极值法、一元二次方程的判别式法等.1.利用三角函数求极值y=acos θ+bsin θ ab=a+b(θsin θ) a+ba+bab令sin φ,cos φ= a+ba+b那么有:y=a+b(sin φcos θ+cos φsin θ)=a+bsin (φ+θ)π所以当φ+θ=y有最大值,且ymax=a+b. 22.利用二次函数求极值 2bb2b2b24ac-b22二次函数:y=ax+bx+c=a(x+x+)+c-=a(x+)+(其中a、b、ca4a4a2a4a 4ac-b2b为实常数),当x=-时,有极值ym=(假设二次项系数a>0,y有极小值;假设a<0,2a4ay有极大值).3.均值不等式对于两个大于零的变量a、b,假设其和a+b为一定值p,那么当a=b时,其积ab取得极p2大值 a、b、c,假设其和a+b+c为一定值q,那么当a=b=c 时,4q3其积abc取得极大值. 27利用几何方法求解物理问题时,常用到的有“对称点的性质”、“两点间直线距离最短”、“直角三角形中斜边大于直角边”以及“全等、相似三角形的特性”等相关知识,如:带电粒子在有界磁场中的运动类问题,物体的变力分析时经常要用到相似三角形法、作图法等.与圆有关的几何知识在力学局部和电学局部的解题中均有应用,尤其在带电粒子在匀强磁场中做圆周运动类问题中应用最多,此类问题的难点往往在圆心与半径确实定上,确定方法有以下几种.1.依切线的性质确定.从已给的圆弧上找两条不平行的切线和对应的切点,过切点作切线的垂线,两条垂线的交点为圆心,圆心与切点的连线为半径.2.依垂径定理(垂直于弦的直径平分该弦,且平分弦所对的弧)和相交弦定理(如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项)确定.2 由EB=CE·ED=CE·(2R-CE)EB2CE得:R=+ 2CE2也可由勾股定理得:R2=(R-CE)2+EB2EB2CE解得:R+. 2CE2以上两种求半径的方法常用于求解“带电粒子在匀强磁场中的运动”这类习题中.中学物理中一些比拟抽象的习题常较难求解,假设能与数学图形相结合,再恰当地引入物理图象,那么可变抽象为形象,突破难点、疑点,使解题过程大大简化.图象法是历年高考的热点,因而在复习中要密切关注图象,掌握图象的识别、绘制等方法.1.物理图象的分类整个高中教材中有很多不同类型的图象,按图形形状的不同可分为以下几类.(1)直线型:如匀速直线运动的s-t图象、匀变速直线运动的v-t 图象、定值电阻的U-I图象等.(2)正弦曲线型:如简谐振动的x-t图象、简谐波的y-x 图象、正弦式交变电流的e-t图象、正弦式振荡电流的i-t 图象及电荷量的q-t 图象等.(3)型:如共振曲线的A-f图象、分子力与分子间距离的f-r 图象等.下面我们对高中物理中接触到的典型物理图象作一综合回忆,以期对物理图象有个较为(1)利用图象解题可使解题过程更简化,思路更清晰.利用图象法解题不仅思路清晰,而且在很多情况下可使解题过程得到简化,起到比解析法更巧妙、更灵活的独特效果.甚至在有些情况下运用解析法可能无能为力,但是运用图象法那么会使你豁然开朗,如求解变力分析中的极值类问题等.(2)利用图象描述物理过程更直观.从物理图象上可以比拟直观地观察出物理过程的动态特征.(3)利用物理图象分析物理实验.运用图象处理实验数据是物理实验中常用的一种方法,这是因为它除了具有简明、直观、便于比拟和减少偶然误差的特点外,还可以由图象求解第三个相关物理量,尤其是无法从实验中直接得到的结论.3.对图象意义的理解(1)首先应明确所给的图象是图象,即认清图象中比纵横轴所代表的物理量及它们的“函数关系”,特别是对那些图形相似、容易混淆的图象,更要注意区分.例如振动图象与波动图象、运动学中的 s-t 图象和v-t图象、电磁振荡中的i-t图象和q-t图象等.(2)要注意理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”的物理意义.①点:图线上的每一个点对应研究对象的一个状态.要特别注意“起点”、“终点”、“拐点”、“交点”,它们往往对应着一个特殊状态.如有的速度图象中,拐点可能表示速度由增大(减小)变为减小(增大),即加速度的方向发生变化的时刻,而速度图线与时间轴的交点那么代表速度的方向发生变化的时刻.②线:注意观察图线是直线、曲线还是折线等,从而弄清图象所反映的两个物理量之间的关系.③斜率:表示纵横坐标上两物理量的比值.常有一个重要的物理量与之对应,用于求解定量计算中所对应的物理量的大小以及定性分析变化的快慢.如 v-t 图象的斜率表示加速度.④截距:表示纵横坐标两物理量在“边界”条件下物理量的大小.由此往往可得到一个很有意义的物理量.⑤面积:有些物理图象的图线与横轴所围的面积往往代表一个物理量的大小.如v-t图象中面积表示位移.4.运用图象解答物理问题的步骤(1)看清纵横坐标分别表示的物理量.(2)看图象本身,识别两物理量的变化趋势,从而分析具体的物理过程.(3)看两相关量的变化范围及给出的相关条件,明确图线与坐标轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的“面积”的物理意义.在解决某些物理过程中比拟复杂的具体问题时,常从特殊情况出发,类推出一般情况下的猜测,然后用数学归纳法加以证明,从而确定我们的猜测是正确的.利用数学归纳法解题要注意书写上的标准,以便找出其中的规律.利用微分思想的分析方法称为微元法.它是将研究对象(物体或物理过程)进行无限细分,再从中抽取某一微小单元进行讨论,从而找出被研究对象的变化规律的一种思想方法.微元法解题的思维过程如下.(1)隔离选择恰当的微元作为研究对象.微元可以是一小段线段、圆弧或一小块面积,也可以是一个小体积、小质量或一小段时间等,但必须具有整体对象的根本特征.(2)将微元模型化(如视为点电荷、质点、匀速直线运动、匀速转动等),并运用相关的物理规律求解这个微元与所求物体之间的关联.(3)将一个微元的解答结果推广到其他微元,并充分利用各微元间的对称关系、矢量方向关系、近似极限关系等,对各微元的求解结果进行叠加,以求得整体量的合理解答.三角函数反映了三角形的边、角之间的关系,在物理解题中有较广泛的应用.例如:讨论三个共点的平衡力组成的力的三角形时,常用正弦定理求力的大小;用函数的单调变化的临界状态来求取某个物理量的极值;用三角函数的“和积公式”将结论进行化简等.凡涉及数列求解的物理问题都具有过程多、重复性强的特点,但每一个重复过程均不是原来的完全重复,而是一种变化了的重复.随着物理过程的重复,某些物理量逐步发生着前后有联系的变化.该类问题求解的根本思路为:(1)逐个分析开始的几个物理过程;(2)利用归纳法从中找出物理量变化的通项公式(这是解题的关键);(3)最后分析整个物理过程,应用数列特点和规律求解.无穷数列的求和,一般是无穷递减数列,有相应的公式可用.n(a1+an)n(n-1)等差:Sn==na1+d(d为公差). 22a(1-qn)等比:Sn=(q为公比). 1-q比例计算法可以避开与解题无关的量,直接列出和的比例式进行计算,使解题过程大为简化.应用比例法解物理题,要讨论物理公式中变量之间的比例关系,要清楚公式的物理意义和每个量在公式中的作用,以及所要讨论的比例关系是否成立.同时要注意以下几点.(1)比例条件是否满足.物理过程中的变量往往有多个,讨论某两个量间的比例关系时要注意只有其他量为常量时才能成比例.(2)比例是否符合物理意义.不能仅从数学关系来看物理公式中各量的比例关系,要注U意每个物理量的意义.(如不能根据R 认定电阻与电压成正比) I(3)比例是否存在.讨论某公式中两个量的比例关系时,要注意其他量是否能认为是不U2变量.如果该条件不成立,比例也不能成立.(如在串联电路中,不能认为P=中P与RR成反比,因为R变化的同时,U也随之变化而并非常量)m许多物理量都是用比值法来定义的,常称之为“比值定义”.如密度ρ=,导体的电阻VUQfFR= C=,接触面间的动摩擦因数μ=E等.它们的共IUFNq同特征是:被定义的物理量是反映物体或物质的属性和特征的,它和定义式中相比的物理量无关.对此,学生很容易把它当做一个数学比例式来处理而忽略了其物理意义,也就是说教学中还要防止数学知识在物理应用中的负迁移.数学是“物理学家的思想工具”,它使物理学家能“有条理地思考”并能出更多的东西.可以说,正是有了数学与物理学的有机结合,才使物理学日臻完善.物理学的严格定量化,使得数学方法成为物理解题中一个不可或缺的工具.。
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数列知识在物理解题中的应用
物理是中学阶段的一门重要学科。
数列是中学数学中的重要知识点,在求解物理题目时用途巨大。
文章中主要对等差数列、等比数列在物理运动学、动量等问题中的解题应用进行了分析,为数列知识在物理解题中的应用提供了参考建议。
标签:等差数列;等比数列;物理应用
新课改实施后,各学科之间开始渗透,联系日益加强。
物理、数学是中学阶段中的两门重要学科。
两门学科,具有很多共性,如要求学生具备良好的推算能力、思维能力等。
因此中学阶段,物理和数学两门学科的渗透性最强。
一般情况下,主要是将数学知识应用到物理解题中来。
在运用数学知识求解物理题目时,主要有两种类型:第一将物理现象、过程等转换成数学问题进行求解;第二是运用各类数学知识如数列、不等式、几何等求解物理题目。
特别是第二种,在物理解题中应用较为广泛。
数列是中学数学中的重要知识点。
数列是按照一定顺序排列的数。
数列中每一个数都称为数列中的项。
位于第一位的数则称为第一项,第二位的称为第二项,以此类推,位于第n位的数称为第n项。
一般用an表示。
等差数列、等比数列、等和数列、前N项和等是数列中的常见类型。
在应用数学思想求解物理题目时,数列的应用也较为广泛。
近年来数列应用成为高考的必考点,也是高考热点。
学生在解决物理题目时,除了掌握基本的数学应用思想外,还应重视数列知识在物理解题中的作用。
一、等差数列在物理解题中的应用
等差数列是数列中较为常见的一种数列类型。
在一个数列中,如果从第二项开始,每一项和前一项的差是一样的,则说明该数列是等差数列。
每一项和前一项之间的差是常数,该常数是等差数列的公差。
直线运动是物理运动学中的一种。
当物体做匀速直线运动时,便可形成等差数列,利用等差数列求和公式解决匀速直线运动相关问题,能够简化解题思路和过程,提高解题效率。
例1:将相同的长方形木板整齐的放置在光滑平面上,放置方式如图1所示。
长方形木板重量为1N,木板之间的动摩擦因数是0.3。
从上至下,在处于奇数块的木板左侧系上绳子,处于偶数块的木板右侧系上绳子。
左右两边的绳子分别系于两侧的轻质木杆上,木杆垂直于地面。
向两个木杆1/3处的位置分别施加F1、F2的压力,当F1=F2=57N时,将叠加在一起的长方形木板按照均匀速度拉开。
假设木板侧面具有相同的粗糙程度,求长方形木板的数量。
解析:长方形木板放置在光滑平面上,最后一块木板和平面之间不存在摩擦
力。
按照均匀速度拉开木板时,第一块木板和最后一块木板,侧面都会受到动摩擦力,中间的木板两个侧面都会受到与其滑动反反向的摩擦力。
求解时,先将长方形木板从上至下进行编号,并将之按照奇数、偶数分成1组、2组。
假设木板接触面为n(平面接触面除外),则长方形木板数量为n+1。
在水平拉开木板时,接触的木板之间存在滑动摩擦力,摩擦力大小相同,但方向相反。
因此每组木板接受的滑动摩擦力数量是相同的,即为n。
从上至下,每组木板均匀拉开时受到的n各摩擦力构成了等差数列,即0.3、0.6、0.9、1.1、1.4…该等差数列中公差为0.3。
根据Sn=na1+———d,0.3n+———×0.3=57,整理可得n2+n-380=0,因此(n+20)(n-19)=0,故n1=-20(舍去),n2=19。
n+1=20,可求出长方形木板数量为20块。
上述题目,仔细阅读、分析题目后可知,拉开木板时所做的运动为均匀速度。
每组木板受滑动摩擦力数量相同且方向相反,因此在求解该题时可运用数学思想中的等差数列进行求解。
将物理题目转换成等差数列后,可简化该题解题步骤,实现题目的解答。
等差数列除了能解决运动学问题外,还能解决动量相关问题。
二、等比数列在物理解题中的应用
等比数列也是数列中较为常见的一种数列类型。
在一个数列中,如果从第二项开始,每一项和前一项的比是一样的,则说明该数列是等比数列。
每一项和前一项之间的比是常数,该常数是等差数列的公比。
如果公比为1时,则说明该数列为常数列。
物理中的运动学问题、动量问题在求解时,经常用到等比数列。
例2:一小球做自由落体运动,从4.9米高处落下。
下落过程中每次弹回的高度是下落时的一半,求小球静止所花费的时间(不考虑空气阻力和碰撞时间)。
例3:如图2所示,平板小车质量m为2kg,小车后面放了一块质量M为3kg的铁块。
铁块和小车之间的动摩擦因数为μ=0.5。
最初,小车和鐵块在光滑的平面上以v0=3m/s的速度向右位移,直至小车碰到右边的墙面。
假设在极短的时间内小车便会撞到墙,且撞到后小车没有损失。
而碰撞时只有小车碰撞到墙,铁块不会撞到墙。
求小车撞到墙时所走过的路程有多少。
运用数学思想解决物理问题能够检验学生的数学应用能力,也能对学生物理知识理解能力进行验证。
运用数列对物理问题进行求解,是数学思想在物理解题中最为常见的一种应用方法。
在运用数列知识求解物理问题时,学生应对物理问题进行仔细阅读、理解,找出其中存在的数列关系,从而运用数列知识进行求解。
参考文献:
[1]胡佐永.应用数列知识解决物理问题[J].湖南中学物理,2012(5).
[2]王伟民,苗跃,杨旭.等差数列在物理解题中的应用[J].数理化学习(高三版),2015(2):26.
[3]席伟.无穷等比数列求和公式在物理解题中的应用三例[J].中学生理科应试,2014(11):62-63.
[4]王杏娣,李增蔚.数列知识在物理解题中的应用[J].保定师范专科学校学报,2003(4).。