數學
遞迴關係(六)(Recurrence relation-6)
遞迴關係(六)(Recurrence relation-6)
國立高雄大學應用數學系游森棚教授/國立高雄大學應用數學系游森棚教授責任編輯
連結:遞迴關係(五)
摘要:本篇介紹一個複雜的遞迴式「Logistic Map(邏輯映射)」,藉此讓讀者認識「混沌(Chaos)」領域。
之前介紹的幾個遞迴式,一般項或者都還能精確求出來(費波那契數,Catalan 數),或至少能知道個大概(Merge Sort)。本文來介紹一個真正複雜的遞迴式,稱為「Logistic Map(邏輯映射)」— 不是形式複雜,而是結果複雜。這個遞迴式貌似和藹可親,卻非常難以分析和預測。事實上它根本無法求出一般項。
由此遞迴式,竟引出一整個新的數學分支,稱為「混沌(Chaos)」。
遞迴關係(二)(recurrence-relation-2)
遞迴關係(二)(recurrence-relation-2)
國立高雄大學應用數學系游森棚教授/國立高雄大學應用數學系游森棚教授責任編輯
連結:遞迴關係(一)
摘要:本篇介紹99課綱中提及的五個「一階遞迴公式」。
前面談到遞迴關係是指 $$a_{n}=F(a_{1},a_{2},…,a_{n-1})$$ 。一個簡單的情況是要決定目前這一項,只牽涉到前一項。即
$$a_{n}=F(a_{n-1})$$
這稱為「一階線性遞迴關係」。這一類遞迴式基本上是相對好處理的,正常的情況下一般項的解也能求得出來(當然也有不能算的)。這篇短文稍微介紹一下99課綱中特別提及的五個「一階遞迴公式」(足碼略有調整,但本質上是一樣的)。課綱提及這些遞迴式,不僅僅因為能算,而且也因為有根本的重要性。
遞迴關係(一)(Recurrence relation-1)
遞迴關係(一)(Recurrence relation-1)
國立高雄大學應用數學系游森棚教授/國立高雄大學應用數學系游森棚教授
摘要:這是一系列關於「遞迴關係」文章的第一篇,本篇先介紹遞迴的基本概念,並簡述它在科學發展上的重要性。
九九的數學課綱(100 學年度高一開始使用)和以往相比有相當大幅度的更動,一個結構性的調整的是排列組合放到高一來教了。因此現在(100 年)是奇妙的一年,高一和高二同時在教排列組合,這一點可能要經過許多年師生才能調適好。
新的課綱中的總架構中的數學II(高一下學期)處理和離散數學相關的部分,第一部份為數列與級數,當作整個數學 II 的預備知識。在此部分中,課綱中特別強調了遞迴的概念,茲節錄如下:
本章節作為有限數學的先備知識,主要是讓學生發現數列的規律性,歸納成公式,並用數學歸納法加以證明。核心的公式為一階線性遞迴關係。(中略)。級數部分包括基本的求和公式與 $$\Sigma$$ 符號的操作。
可看出遞迴的確是新課綱中強調的思想之一。
正弦函數與週期性(Sine Function and Periodicity)
正弦函數與週期性(Sine Function and Periodicity)
台北市立大直高級中學數學科高子婷老師/國立台灣大學數學系翁秉仁教授責任編輯
摘要:本文舉例說明日常生活中隱藏的正弦函數。

高中數學很大部分的課程是在學習基本函數圖形:高一的多項式函數、指數函數、對數函數,高二以後的三角函數… 。
不同的基本函數有不同的特性,多項式是最簡單的函數,曾有一首打油詩描述多項式的特色:「加減乘除都好算,曲線優美不間斷,多項式,讚!」用數學語言更精確的說明,「曲線優美」就是微分連續,「不間斷」是指其為連續函數,不過此特性並非那麼獨特,指對數或三角函數也都是「曲線優美不間斷」,多項式更重要的特色是運算簡單,所以我們很喜歡用多項式逼近其他函數;指數函數的特色是同樣時間間隔內成長倍數相同」;那麼,三角函數的特性是什麼呢?
三角函數的疊合
三角函數的疊合 (Simplifying \(\sin x+\cos x\))
臺北市立大直高級中學數學科高子婷老師/國立臺灣大學數學系翁秉仁教授責任編
摘要:在學會正弦、餘弦的基本函數圖形及其平移伸縮後,很自然會想知道正弦與餘弦組合(\(y = A\sin x + B \cos x\) )圖形的樣貌,即「三角函數的疊合」。疊合有非常多有趣的切入點,本文簡單點出幾個不同的想法。
正規課本內容
不論任何版本的課本,第一個例子幾乎都是 \(y=\sin x +\cos x\) ,想辦法將 \(y=\sin x +\cos x\) 湊成和角公式,技巧是提出以 \(A\)、\(B\) 為兩股的斜邊,即 \(\sqrt{A^{2}+B^{2}}\) ,就能夠將 \(y=\sin x+\cos x\) 化簡成單一三角函數:
\(\begin{array}{ll} y &=\displaystyle \sin x+\cos x \\&=\displaystyle\sqrt{2}(\frac{1}{\sqrt{2}}\sin x+\frac{1}{\sqrt{2}}\cos x)\\&=\displaystyle\sqrt{2}(\sin x\cos\frac{\pi}{4}+\cos x\sin\frac{\pi}{4})\\&=\displaystyle\sqrt{2}\sin(x+\frac{\pi}{4})~~~~~~~~~(1)\end{array}\)
