参加高中物理竞赛需要掌握哪些高等数学内容?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/05 02:14:30
参加省级高中物理联赛需要掌握哪些数学方法?大学教材里的微积分内容太多了,看不过来。。。哪些是物理竞赛里常用的,那些有可能用到呢?希望高手指点一下。
竞赛学的成功的先辈们能指点一下方法就更好了~感激不尽。。。

虽然题目征求的是“高等数学内容”,但是我还是想就“数学内容”来说。因为在我看来,对于物理竞赛中使用的数学方法,不好鉴别是“高等”还是“初等”(其实这本无绝对的界限),或者说其算不上“高等数学”。
诚然,物理竞赛是有数学“障碍”的,而且有时甚至会超过物理本身。但物理竞赛与数学竞赛有很大区别,数学竞赛重“技巧”,高妙而需要灵觉;而物理中数学是“扎实”、逻辑清晰的。
从简单的开始说起吧:
1、几何与三角函数-各种用途:
这条使用最为广泛。主要涉及三角形正余弦定理和圆的切线,并不复杂,但三角公式需要记熟。与“近似”结合的很多,最常见的有顶角是小角的三角形。
2、不等式与函数手段-求范围:
这条在数学中是绝对的难点,但在物理中异常简单。95%以上的情况都是单调的,所以我们经常直接代入“临界值”来做。另外值得注意的是像支持力大于0这种不等式条件,经常会带来分类讨论。一般来说,竞赛中必出现分类讨论的题目。
3、数列-解一系列类似过程:
这条与数学中大致相同。可以使用找规律与递推两种方式。建议使用递推式一步到位。因为物理题都是字母,不像数学中都是数,还是希望少写几遍字母。一般会化成二阶以下等差数列或等比数列。不过使用数列的题目并不多。
4、解析几何与向量—分析矢量:
由于物理量多为矢量,故需要建立坐标系并引入矢量的分量来研究。分量中最重要的一条思想是任意设置方向,由解的正负来确定实际方向,这省去了许多细节的判断。如电学中的任意设置电流。其中极坐标系经常使用,建议掌握。但也不要完全使用设分量的方法。有时候用矢量图解更为简单,如静力学中常用的三力汇交。
5.近似-追求线性关系:
以下的方法可统称为“微元法”,但侧重有所不同。
近似方法使用非常频繁,在振动问题、热学、波动光学中广泛使用。近似的宗旨是“忽略次要矛盾”。使用近似的标志是题目中出现A远小于B一类的条件。近似使用最主要的公式是(1+x)^n=1+nx,只需在式子配凑小量x即可。近似要注意阶的问题,原则是保留最大的量。一般是保留1阶小量;但有时1阶小量会被消掉,这时要重新回到原始式子中找到2阶小量并保留。以此类推。
6.极限分割-以不变代变:
抽象地说,当问题边发展边改变的时候