一个美丽的发现:由secx和cscx的原函数以及它们原函数的相反数构成的美丽彩虹画卷
2023-08-24 11:45 作者:无风云不动云动心如风 | 我要投稿
一.近期的偶然发现
最近几天在翻阅一本微积分的书籍,发现书里有一道习题,要求的导数,那就求呗,本以为是一道平平无奇的求导问题,结果一计算
发现没有,结果竟然是正割函数!我们在背积分表的时候,书里一般是告诉我们,我在原创文章第一篇算出来的也是这个结果。
那么这就抛出了一个问题:吗?还是这两者之间会相差一个常数,即
?
二.开启验证
带着上面的问题,我开始了验证之路。回顾一下,在我的原创文章第二篇中,我们知道,由于
是一个复合函数,只要将
替换成
即可,得到
。先把这个暂且搁置一边,我们来看
,对绝对值里面的内容进行平方,得到

再对等式两边开根号处理,就得到,因此
成立,到此也就验证完毕了。
三.开启举一反三
既然的原函数是
,那么
的原函数也能很快地求出来,就是
,我在画函数图像的网站desmos画出了上面两个原函数的图像,又加上了它们的相反数,于是就形成了一幅美丽的彩虹画卷

上图中,红色曲线代表,蓝色曲线代表
,紫色曲线代表
,绿色曲线代表
。
四.探寻彩虹函数的性质
可以发现,上面四种颜色的曲线形状都是一样的,那意味着一条曲线可以通过平移得到另一条曲线。下面我来展示一下如何通过平移得到彼此:

1.红紫:
意味着红色曲线向右平移
个单位得到紫色曲线
2.红蓝:
意味着红色曲线向右平移个单位得到蓝色曲线,同时他们两个又是互为相反数
3.红绿:
,意味着红色曲线向左平移
个单位得到绿色曲线
4.紫蓝:
,意味着紫色曲线向右平移
个单位得到蓝色曲线
5.紫绿:
,意味着紫色曲线向左平移
个单位得到绿色曲线,同时他们两个又是互为相反数
6.绿蓝:
,意味着绿色曲线向左平移
个单位得到蓝色曲线