Естественные науки

Чему равно sinX/X, при учете того, что Х не стремится к 0?

В частном случае: нужно решить уравнение sinX=-kX... Необходимо найти k. Значение Х находить не обязательно. Можно представить как неравенство, или построить 2 графика f(x)=sin x и f(x)=-k*x , причем прямую построить касательной к синусоиде (ветвь [ pi ; 3/2 pi ] ), и графически найти k... Но это не точный метод, надо математический вывод. Вообще это из задачи по физике: На систему, которая состоит из двух, соединенных пружиной шаров массой m каждый, которые находятся на гладкой горизонтальной поверхности, налетает шар массой М, который движется по прямой, которая соединяет шары. Происходит лобовой абсолютно упругий удар. Определить отношение γ=m/M, при котором удар произойдет еще раз. Решение задачи производится путем составления траекторий движения шаров, и сводится к уравнению: sin(sqrt(2*k/m)*t)=-m/(2*M)*sqrt(2*k/m)*t И если принять: X=sqrt(2*k/m)*t k=m/(2*M) То получится: γ=2*k ; sin(X) = -k*X Откуда нужно найти k.
Проверьте, там у Вас двойка лишняя в знаменателе в правой части не образовалась?

Вы рассуждаете совершенно верно и промахиваетесь только в том, что с построением касательной это не математический метод. Вполне математический, может только некоторые дополнительные приговоры требуются. Например, можно рассуждать так: понятно, что предельное отношение масс достигается, когда прямая, проведенная из начала координат, касается графика синуса. Пусть она его касается в точке X_0. Теперь переформулируем задачу. Рассмотрим уравнения касательных к sin(X) при X из интервала [\pi, 3\pi/2]. Вопрос: при каком наименьшем X касательная проходит через начало координат. Отсюда, например, находите X_0 и потом

\gamma = - sin(X_0)/X_0

(у меня не получилось двойки, но я мог и ошбиться) .

Только, конечно, все равно значение X_0 найти аналитически не получится (хотя поразмышлять в каких ситуациях, например, связанных с качением, такое же уравнение может возникать - очень полезно) . Относитесь к этому так, как если бы Вы имели дело с функцией, которую просто тяжело посчитать, ведь в конце концов уравнение всегда можно решить численно. А посчитать и просто синус тяжело, однако, мы больших чувств по этому поводу не испытываем.
RK
Ruslan Kleimenov
2 952
Лучший ответ
В виде какой-то одной стандартной функции решения не будет. Нет стандартной функции sin(x)/x. Без тригонометрических функций решение находится или численными методами (бесконечными итерациями с приближением к результату) , или в виде ряда - берем широко известный ряд для sin(x) и каждый член его делим на x...Но sin(x) чрезвычайно распространенная функция, она и в любом языке программирования готовая есть, и в таблицах, так что никаких сложносткей я не вижу. Функция sin(x)/x и есть точное решение, дальше не упрощаемое, как и просто sin(x).
Stella Stella
Stella Stella
95 245

Похожие вопросы