教儿子高中数学最后一拼图- pre-calculus and caculus

本帖于 2024-12-27 10:58:16 时间, 由普通用户 青裁 编辑

老大的数学是我一手启蒙,一手教大的,从小学的四则运算,到代数前,AOPS 的四大,也算完成的不错,至少我给他打下了坚实的基础,后来他拒绝从事数学竞赛也是无奈之举。

现在我觉得我的任务就是教他最后一部分,pre-calculus and calculus.

其中pre-calculus是重中之重,只有把这些概念搞清楚了,后来的微积分才会真的学懂,应用。

所以这个假期我开始教老大这一部分,力图深入理解每一个知识节点:

1. Sin(x) and cos(x):不像一般人学的那样用个unit cycle,死记硬背,而是找了视频,理解了单位园已一定的平率加上时间轴,形成的在时空图形:一个螺旋形笼子,sin and cos就是这个笼子在x,y轴上的投影。

2.然后学习sin, cos 三要素:频率,振幅和phase的物理意义,理解了 cos就是sin shift phase 90. 

3.学习phase-shifted cos可以通过两个 non-shited phase sin and cos叠加得到,对英语在一个直角三角形中,从 A 点到 B 点,可以直接走直角边(也就是A.sin(wx+theta)),也可以先向东,再往北走直角边也就是a.sin(wx)+b.cos(wx), theta=artan(a/b)

4.然后是重点之中,欧拉公式,如何把cos,sin,e,i联系起来:

 a. Maclaurin series算e, and exp(x)

b. Maclaurin series算sin(x), cos(x)

c. i 的起源,我们干嘛被逼到要用i数学 才能继续了。

d. exp(ix)=cos(x)+i*sin(x), cosx=(......)/2, sin(x)=(.....)/2,至此,成功的把e,i, sin and cos联系起来,大功告成。

e. Euler's Identiy: exp(i*pi)+1=0, 讲数学之美,balabala...五大完全不同的数学概念如何完美结合起来:
**e

**pi

**cos and sin

**i

**zero

目前已经学完这些,接下来打算教个挑战性的东西:

傅里叶级数和傅里叶转换,如果可能挑战最牛的算法 FFT,其中几个概念是现代 CS 最基本的感念:

**convolution

**inner product

**Divide and conquer algorithm in FFT

所有跟帖: 

工程师教法,overkill,lol -我是谁的谁- 给 我是谁的谁 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 10:58:39

要求不留死角,完全掌握 -青裁- 给 青裁 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 10:59:34

很多学生一生数学不好 都是因为Precalculus 没学好 -东西南北衫- 给 东西南北衫 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:02:47

是啊,大部分人及是死记了几个公式,应付考试,结果越走越远 -青裁- 给 青裁 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:04:00

美国学生到了这门课,学不好的已经是无可救药了。代数一还可以救药一下 -Bailey4321- 给 Bailey4321 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:16:53

很多大学工科数学知识,但基础部分的灵活应用很少。 小孩容易 -家有高中小娃- 给 家有高中小娃 发送悄悄话 (21 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:05:35

前半部分是必须深入理解的,否则学工科是个大问题 -青裁- 给 青裁 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:10:25

你太牛了。话说我们当初学三角函数学过这个Unit Circle吗?好像直接画sin cos 曲线而已? 这边都画这个圆圈 -Bailey4321- 给 Bailey4321 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:07:16

那时候国内教育是填鸭教育,一点不intuitively -青裁- 给 青裁 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:08:57

我就记得背什么对边比斜边,他们是SohCahToa。还是中文更直观明白 -Bailey4321- 给 Bailey4321 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:11:02

曾经有个手下工程师问为什么我们老是要提real part and imaginary part? 我当场绝望这是工程s? -青裁- 给 青裁 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:15:32

就说这是吸weed 前和后的区别。lol -Bailey4321- 给 Bailey4321 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:25:37

国内初中只是引入三角的概念,到了高中不学单位圆如何学三角函数? -atongmujack- 给 atongmujack 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/29/2024 postreply 10:43:22

我上初中时, 教三角的胡贵韵老师就教我们单位元, 还有:“单变双不变, 符号看相限。” 至今都记得。不过说实话 -美国老土- 给 美国老土 发送悄悄话 美国老土 的博客首页 (272 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:17:03

高中的时候做过一个课件,把unit circle和sin/cos用动画展示,数学老师在课堂上演示过。 -IT-guy- 给 IT-guy 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:22:01

在美国上的高中?小留啊 -Bailey4321- 给 Bailey4321 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:28:15

80年代,中国,用的是Apple II 兼容机。 -IT-guy- 给 IT-guy 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 12:45:41

叹为观止! -天意悠悠- 给 天意悠悠 发送悄悄话 天意悠悠 的博客首页 (222 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:31:38

你直接这样给娃来一遍?我没有这种实力 -两女宝妈- 给 两女宝妈 发送悄悄话 两女宝妈 的博客首页 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:52:29

太厉害啦,我家的暑假自学的三角函数这块,理解的不到位。。。 -两女宝妈- 给 两女宝妈 发送悄悄话 两女宝妈 的博客首页 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:49:37

哎,你是自得其乐。不知道被动教娃的痛苦。我回国的时候,还要做题,准备答酱油娃的疑 -加州lalin- 给 加州lalin 发送悄悄话 加州lalin 的博客首页 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:50:00

我一直是现学现卖,好在以前基础也不太差.不过现在跟弟弟一起算排列组合和概率,有时候发现我算的没他快和精准了 -Pilsung- 给 Pilsung 发送悄悄话 (867 bytes) () 12/27/2024 postreply 12:51:06

可以具体介绍一下你儿子怎么学习的吗? -克明峻德- 给 克明峻德 发送悄悄话 (735 bytes) () 12/27/2024 postreply 15:19:35

-德州暖阳- 给 德州暖阳 发送悄悄话 (0 bytes) () 12/28/2024 postreply 04:43:14

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