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[問題] 不用微積分 如何算三角函數和對數

看板SENIORHIGH標題[問題] 不用微積分 如何算三角函數和對數作者
li7915566
(小傻瓜)
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高中畢業很久了,也學得很爛,但突然想到一些疑問

sin30度=0.5=1/2

而查表可以得知

sin1=0.0175
2=0.0349
...

這個表怎麼來的?好像是用微積分算的?

那麼在微積分以前,又怎麼算?用多邊形去切?

最常見的兩種三角形30-60-90、45-45-90

馬上就知道sin30、60、45度

sin15度做圖後得r6-r2/4(r代表根號)

22.5度則是r(2-r2)/2

但是sin0度=0,90度=1,就不可能畫成三角形……

用弧度座標是畫得出來,不過對應的角度怎麼換算?

如邊長3-4-5,3/5=sin約36.87度

5-12-13,約22.62度,5/13很接近剛剛22.5度那堆根號

但接著7-24-25、8-15-17……還有辦法畫圖算嗎?

用量角器來量角度,那麼這個工具的1度、2度如何用手工做出來?

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說到查表,就會想到對數表

對數有點抽象,沒有圖片,我根本搞不清楚這是幹嘛的,又背不起來

直到幾年後,我看見一種尺,他下端從左到右是1到10,上端是10到1

下端1到2的距離,會等於上端10到5

用10的對數來看,2-1=10-5(省略log)

意義就是1*2=2,5*2=10(對應上例要寫成除法形式)

古代天文家乘除會用到對數表,因為數字很大

我就覺得很奇怪,直接乘除不可以嗎?

那時候我覺得查對數表反而比較複雜,怎麼用就要想老半天

現在知道 根號10=10^0.5=3.162

根號10*根號10=10^(0.5+0.5)=3.162*3.162=10

查表先找3.162和0.5這組關係

然後就知道小數點要怎麼點了

上面提到的尺,尺的正中間就是3.162,即根號10

根號10到1的距離,等於10到根號10的距離(10的對數距離就是0.5)

那麼對數表是怎麼做出來的呢?

10^0.5是3.162

10^(1/4)就是3.162再開平方=1.778(即1.778的4次方=10)

10^(1/8),10^(1/16)也同理

手算平方根有個小技巧,用(a+b)^2公式

根號10的平方根在3~4之間(9~16)

3加1個0變成30,10加2個0,變成1000

(30+1)^2=900+30+30+1=961<1000

(31+1)^2=961+31+31+1=1024>1000

所以在3.1~3.2之間 然後

(310+1)^2=96100+310+310+1=96721<100000

311+1=96721+311+311+1=97344
312+1=97344+312+312+1=97969
...

知道了10^0.5和10^0.25,10^0.75就是

10^(0.5+0.25)=3.162*1.778=約5.622

精確的10^0.75是5.623

如果我要計算10的0.333次方,即是10^(1/3)

1/3=約1/4+1/16+1/64=21/64=0.328

10^(1/4)*10^(1/16)*10^(1/64)

=1.778*1.154*1.036=2.125

可是精確的10^(1/3)是2.154

誤差實在是很大,看起來不能用

10的0.333次方,不如算10的立方根?

即2.154^3=10

然後用線性插值估計對數?

像這樣粗糙的表要怎麼用手工做出來?

1 0
2 0.301
3 0.477
4 0.602
5 0.698
6 0.778
7 0.845
8 0.903
9 0.954
10 1

不用微積分,對數表是怎麼做出來的?

畢竟對數大約比微積分早100年出現

別忘了另一個問題

不用微積分,sin的表是怎麼做出來的?

畢竟sin比微積分早2000年出現

這篇文章不知不覺就打了一堆=.=

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※ PTT留言評論
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cal2880267204/07 12:10對數 :google納皮爾

https://ejournal.stpi.narl.org.tw/sd/download?sou

rce=10609-09.pdf&vlId=b83d500aaa6344b986b83d9c52d56f1e&nd=1&ds=1 按照這篇的做法,真數除以數個10^(2^-n),然後把這幾個2^-n加起來,就是真數的對數 實際是這樣做嗎?

cal2880267204/07 12:12三角函數用根號

cal2880267204/07 12:13Google 三角函數精確值

不知道是怎麼算的或畫的? 從60度開始畫半角,30、15、7.5、3.75、1.875、0.9375度 最接近sin1度應該是0.9375度?不過wiki只有1.875度,那一堆根號真煩人 如果從正多邊形畫,感覺也很複雜,我還沒想通正五邊形怎麼得出sin36度 畫圖法有辦法求出比如44度43 42...這樣整數的嗎? 勾股數可以拼成直角三角形,而且還是有理數,問題就會變成如何測量角度?

JSD04/07 14:46ㄒㄦㄩ

david042604/07 15:44泰勒展開式阿

Lin25K04/07 16:16泰勒不就要微分

只記得簡單的微分和積分,複習sin的泰勒後,問題就變成為何sin微分是cos? 然後就跑出一堆三角函數的公式和定義,每次看都覺得怪怪的 我比較喜歡看畫圖,這些公式畫得出來嗎?

https://blog.xuite.net/ygbird/blog/322571093

自製對數表

※ 編輯: li7915566 (36.239.149.215 臺灣), 04/08/2021 11:16:05

cloudxyz04/08 10:59https://reurl.cc/e9AQMW google就有了啦..