一個美麗的發(fā)現(xiàn):由secx和cscx的原函數(shù)以及它們原函數(shù)的相反數(shù)構成的美麗彩虹畫卷
2023-08-24 11:45 作者:無風云不動云動心如風 | 我要投稿
一.近期的偶然發(fā)現(xiàn)
最近幾天在翻閱一本微積分的書籍,發(fā)現(xiàn)書里有一道習題,要求的導數(shù),那就求唄,本以為是一道平平無奇的求導問題,結果一計算
發(fā)現(xiàn)沒有,結果竟然是正割函數(shù)!我們在背積分表的時候,書里一般是告訴我們,我在原創(chuàng)文章第一篇算出來的也是這個結果。
那么這就拋出了一個問題:嗎?還是這兩者之間會相差一個常數(shù),即
?
二.開啟驗證
帶著上面的問題,我開始了驗證之路?;仡櫼幌?,在我的原創(chuàng)文章第二篇中,我們知道,由于
是一個復合函數(shù),只要將
替換成
即可,得到
。先把這個暫且擱置一邊,我們來看
,對絕對值里面的內(nèi)容進行平方,得到

再對等式兩邊開根號處理,就得到,因此
成立,到此也就驗證完畢了。
三.開啟舉一反三
既然的原函數(shù)是
,那么
的原函數(shù)也能很快地求出來,就是
,我在畫函數(shù)圖像的網(wǎng)站desmos畫出了上面兩個原函數(shù)的圖像,又加上了它們的相反數(shù),于是就形成了一幅美麗的彩虹畫卷

上圖中,紅色曲線代表,藍色曲線代表
,紫色曲線代表
,綠色曲線代表
。
四.探尋彩虹函數(shù)的性質(zhì)
可以發(fā)現(xiàn),上面四種顏色的曲線形狀都是一樣的,那意味著一條曲線可以通過平移得到另一條曲線。下面我來展示一下如何通過平移得到彼此:

1.紅紫:
意味著紅色曲線向右平移
個單位得到紫色曲線
2.紅藍:
意味著紅色曲線向右平移個單位得到藍色曲線,同時他們兩個又是互為相反數(shù)
3.紅綠:
,意味著紅色曲線向左平移
個單位得到綠色曲線
4.紫藍:
,意味著紫色曲線向右平移
個單位得到藍色曲線
5.紫綠:
,意味著紫色曲線向左平移
個單位得到綠色曲線,同時他們兩個又是互為相反數(shù)
6.綠藍:
,意味著綠色曲線向左平移
個單位得到藍色曲線
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