小量及其小量近似1.小量及小量近似的定义1.1小量在数学中,我们把以零为极限(即无限趋近于零但又不为零)的变量,称为无穷小量,也就是我们所说的小量。1.2小量近似小量近似,就是指在运算中为了简化运算结果,但又不影响结果正确性的前提下,将一些相对较小的项忽略不计的运算方法。2.小量近似的方法2.1小量的性质(1)有限个小量的代数和是小量。(2)常量与小量的乘积是小量。(3)有限个小量的乘积是小量。2.2小量近似的方法(1)对一个小角量θ来说,它的正弦值、正切值与其本身相等,即θ=sinθ=tanθ;小角量θ所对应的弧长与弦长也相等。(2)在研究一个普通量时,可以将小量忽略不计。如计算常量A与小量Δβ之和,可以忽略后面小量,结果直接为A。(3)在研究小量时,可以忽略比它阶数高的小量。比如是小量,2、3、4等都是比更高阶的小量,我们就可以将其忽略不计,因此利用二项式公式展开以下式子,就可以得到以下结论211112NNNNN。3.小量近似在物理中的应用例举在物理中,平常在小量前加上Δ(间隔量),如对速度的定义xvt,我们把x、t称为位移和时间的小量;对加速度的定义vat,我们把v、t称为速度和时间的小量等。小量近似作为一种简化的运算方法,不仅可以用来推导新的物理量,而且可以用来解决物理问题,无论是力学、热学、光学,还是电学。3.1利用小量近似推导其它物理量设质点在做匀速圆周运动,在t时间内有位置1运动到位置2,对应的圆心角wt,对应的弧长sRRwt。当时间很小时,对应的弧长与弦长相等,依据三角形相似原理,可知:vsRwtvRR,计算可得匀速圆周运动的向心加速度:22vavwRwR。3.2利用小量近似解决物理问题如图河岸高为h,人用绳经划类拉船靠岸,若当绳与水平方向夹角为θ时,收绳速率为v,求此时船的速率为多大?解:设船在θ位置时,经时间小量向左行驶t距离,作小量直角三角形。显然绳长缩短量l、x间存在如下小量关系:coslx两边同时除以时间小量t可得:1coscoslxvvtt因此可知船的速率为:1cosvv