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三角函數(shù)
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三角函數(shù)在現(xiàn)代眾多學(xué)科中應(yīng)用非常廣泛,因?yàn)樗哂泻芎玫臄?shù)學(xué)性質(zhì):(1)任何函數(shù)都可以用有理函數(shù)逼近,而有理函數(shù)都可以用三角函數(shù)逼近,任意的函數(shù)總能展開成三角級(jí)數(shù);(2)三角函數(shù)是正交完備的函數(shù),正交性可簡(jiǎn)化計(jì)算且可避免求解聯(lián)立方程,完備性可使級(jí)數(shù)收斂于精確解。所以,三角函數(shù)可以說(shuō)是各種函數(shù)的基礎(chǔ),其圖像也是各種圖形的基礎(chǔ)。 三角函數(shù)之所以能得到大量應(yīng)用決不是偶然的。從哲學(xué)意義上來(lái)分析,三角函數(shù)具有良好的哲學(xué)性質(zhì): (1)根據(jù)辯證的否定觀:任何事物產(chǎn)生之時(shí),都孕育了否定自己的因素,隨著條件的變化和內(nèi)部斗爭(zhēng)的發(fā)展,否定因素不斷壯大。當(dāng)此變化累積到一定程度時(shí),它將戰(zhàn)勝肯定因素而居于主導(dǎo)地位,導(dǎo)致事物發(fā)生變化。因此辯證的否定是事物的自我否定。事物發(fā)展是“肯定——否定——否定之否定”的過(guò)程。對(duì)于三角函數(shù)的波形來(lái)說(shuō),它對(duì)x軸的遠(yuǎn)離和接近構(gòu)成了一對(duì)肯定因素和否定因素,兩者不斷此消彼長(zhǎng),相互否定,所以函數(shù)在Y軸的投影變化是不斷“增大——減小——再增大”的周期性過(guò)程。道家哲學(xué)中對(duì)此有相應(yīng)論述:“天下萬(wàn)物生于有,有生于無(wú)”(《老子》第40章)。老子認(rèn)為萬(wàn)物從“無(wú)”—否定來(lái)開始生成發(fā)展,同時(shí),“反者道之動(dòng)”(《老子》第40章),符合馬克思主義的辯證發(fā)展觀!坝小敝蟮陌l(fā)展趨勢(shì)必然是“無(wú)”,“大”之后必然趨向“小”。 (2)任何辯證的運(yùn)動(dòng)過(guò)程都不是封閉的循環(huán),也不是直線性的前進(jìn),而是不斷的螺旋式上升過(guò)程。所以三角函數(shù)縱坐標(biāo)值的變化也不是線性的。 (3)半個(gè)波長(zhǎng)的形狀為什么不是半圓形呢?根據(jù)任何事物內(nèi)部都包含肯定因素和否定因素兩個(gè)方面的辯證法觀點(diǎn),半個(gè)波長(zhǎng)的形狀應(yīng)當(dāng)既具有圓形的性質(zhì),又具有線性(非圓形)的性質(zhì),所以實(shí)際表現(xiàn)為兩者的折中體。由此,我們不難理解地球是一個(gè)近似于繞著橢圓短軸旋轉(zhuǎn)的橢球而不是標(biāo)準(zhǔn)球形。如老子所說(shuō):“大成若缺,其用不弊;大盈若沖,其用不窮。大直若曲”(《老子》第45章)。 (4)事物內(nèi)部矛盾的雙方不斷地進(jìn)行斗爭(zhēng)轉(zhuǎn)換,在此過(guò)程中,主導(dǎo)地位從一個(gè)性質(zhì)向另一性質(zhì)的轉(zhuǎn)換時(shí)間顯然相對(duì)比較短暫,所以事物內(nèi)某種單一性質(zhì)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的情況必定不占多數(shù),對(duì)應(yīng)三角函數(shù)的上升和下降段形狀是凸的,也即縱坐標(biāo)值的上升和下降都比較迅速。由此聯(lián)想到隨機(jī)變量中最常見的正態(tài)分布,其形狀的性質(zhì)和正弦曲線是一致的。已經(jīng)證明,大量獨(dú)立的隨機(jī)變量的迭加結(jié)果也正是正態(tài)分布。 |
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