教兒子高中數學最後一拚圖- pre-calculus and caculus

本帖於 2024-12-27 10:58:16 時間, 由普通用戶 青裁 編輯

老大的數學是我一手啟蒙,一手教大的,從小學的四則運算,到代數前,AOPS 的四大,也算完成的不錯,至少我給他打下了堅實的基礎,後來他拒絕從事數學競賽也是無奈之舉。

現在我覺得我的任務就是教他最後一部分,pre-calculus and calculus.

其中pre-calculus是重中之重,隻有把這些概念搞清楚了,後來的微積分才會真的學懂,應用。

所以這個假期我開始教老大這一部分,力圖深入理解每一個知識節點:

1. Sin(x) and cos(x):不像一般人學的那樣用個unit cycle,死記硬背,而是找了視頻,理解了單位園已一定的平率加上時間軸,形成的在時空圖形:一個螺旋形籠子,sin and cos就是這個籠子在x,y軸上的投影。

2.然後學習sin, cos 三要素:頻率,振幅和phase的物理意義,理解了 cos就是sin shift phase 90. 

3.學習phase-shifted cos可以通過兩個 non-shited phase sin and cos疊加得到,對英語在一個直角三角形中,從 A 點到 B 點,可以直接走直角邊(也就是A.sin(wx+theta)),也可以先向東,再往北走直角邊也就是a.sin(wx)+b.cos(wx), theta=artan(a/b)

4.然後是重點之中,歐拉公式,如何把cos,sin,e,i聯係起來:

 a. Maclaurin series算e, and exp(x)

b. Maclaurin series算sin(x), cos(x)

c. i 的起源,我們幹嘛被逼到要用i數學 才能繼續了。

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

e. Euler's Identiy: exp(i*pi)+1=0, 講數學之美,balabala...五大完全不同的數學概念如何完美結合起來:
**e

**pi

**cos and sin

**i

**zero

目前已經學完這些,接下來打算教個挑戰性的東西:

傅裏葉級數和傅裏葉轉換,如果可能挑戰最牛的算法 FFT,其中幾個概念是現代 CS 最基本的感念:

**convolution

**inner product

**Divide and conquer algorithm in FFT

所有跟帖: 

工程師教法,overkill,lol -我是誰的誰- 給 我是誰的誰 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 10:58:39

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

很多學生一生數學不好 都是因為Precalculus 沒學好 -東西南北衫- 給 東西南北衫 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:02:47

是啊,大部分人及是死記了幾個公式,應付考試,結果越走越遠 -青裁- 給 青裁 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:04:00

美國學生到了這門課,學不好的已經是無可救藥了。代數一還可以救藥一下 -Bailey4321- 給 Bailey4321 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:16:53

很多大學工科數學知識,但基礎部分的靈活應用很少。 小孩容易 -家有高中小娃- 給 家有高中小娃 發送悄悄話 (21 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:05:35

前半部分是必須深入理解的,否則學工科是個大問題 -青裁- 給 青裁 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:10:25

你太牛了。話說我們當初學三角函數學過這個Unit Circle嗎?好像直接畫sin cos 曲線而已? 這邊都畫這個圓圈 -Bailey4321- 給 Bailey4321 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:07:16

那時候國內教育是填鴨教育,一點不intuitively -青裁- 給 青裁 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:08:57

我就記得背什麽對邊比斜邊,他們是SohCahToa。還是中文更直觀明白 -Bailey4321- 給 Bailey4321 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:11:02

曾經有個手下工程師問為什麽我們老是要提real part and imaginary part? 我當場絕望這是工程s? -青裁- 給 青裁 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:15:32

就說這是吸weed 前和後的區別。lol -Bailey4321- 給 Bailey4321 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:25:37

國內初中隻是引入三角的概念,到了高中不學單位圓如何學三角函數? -atongmujack- 給 atongmujack 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/29/2024 postreply 10:43:22

我上初中時, 教三角的胡貴韻老師就教我們單位元, 還有:“單變雙不變, 符號看相限。” 至今都記得。不過說實話 -美國老土- 給 美國老土 發送悄悄話 美國老土 的博客首頁 (272 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:17:03

高中的時候做過一個課件,把unit circle和sin/cos用動畫展示,數學老師在課堂上演示過。 -IT-guy- 給 IT-guy 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:22:01

在美國上的高中?小留啊 -Bailey4321- 給 Bailey4321 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:28:15

80年代,中國,用的是Apple II 兼容機。 -IT-guy- 給 IT-guy 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 12:45:41

歎為觀止! -天意悠悠- 給 天意悠悠 發送悄悄話 天意悠悠 的博客首頁 (222 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:31:38

你直接這樣給娃來一遍?我沒有這種實力 -兩女寶媽- 給 兩女寶媽 發送悄悄話 兩女寶媽 的博客首頁 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:52:29

太厲害啦,我家的暑假自學的三角函數這塊,理解的不到位。。。 -兩女寶媽- 給 兩女寶媽 發送悄悄話 兩女寶媽 的博客首頁 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:49:37

哎,你是自得其樂。不知道被動教娃的痛苦。我回國的時候,還要做題,準備答醬油娃的疑 -加州lalin- 給 加州lalin 發送悄悄話 加州lalin 的博客首頁 (0 bytes) () 12/27/2024 postreply 11:50:00

我一直是現學現賣,好在以前基礎也不太差.不過現在跟弟弟一起算排列組合和概率,有時候發現我算的沒他快和精準了 -Pilsung- 給 Pilsung 發送悄悄話 (867 bytes) () 12/27/2024 postreply 12:51:06

可以具體介紹一下你兒子怎麽學習的嗎? -克明峻德- 給 克明峻德 發送悄悄話 (735 bytes) () 12/27/2024 postreply 15:19:35

-德州暖陽- 給 德州暖陽 發送悄悄話 (0 bytes) () 12/28/2024 postreply 04:43:14

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