📍 10/60 一階微分:描述系統當下反應的語言—— 系統此時此刻正在做什麼

導讀:工程師最重要的問題

在工程現場,真正有價值的問題不是:

👉 系統最後會變成多少?

而是:

👉 現在對刺激的反應是什麼?

一階微分回答的正是這個問題。


一、一階微分的工程意義

數學表示:

dy/dx

工程語言:

👉 當輸入改變一點點

👉 輸出馬上改變多少

這就是:

👉 當下反應


二、斜率 = 反應強度

• 斜率大 → 對刺激很敏感

• 斜率小 → 反應遲鈍

工程上:

👉 靈敏度(Sensitivity)


三、線性系統的核心

線性系統最大特徵:

👉 一階微分是常數

代表:

👉 反應穩定

👉 容易控制


四、非線性系統的警訊

若一階微分隨位置改變:

👉 系統行為會變

工程後果:

👉 控制困難

👉 需分區處理


五、一階微分在電路中的角色

i = C * dv/dt

v = L * di/dt

代表:

👉 電流、電壓互相由微分連結


六、一階微分與工作點

工程師常在某一工作點:

👉 線性化

目的:

👉 用一階微分近似複雜系統


七、工程版一句話總結

一階微分描述的不是整體人生,

而是此刻的心跳。


八、本單元你應該建立的直覺

✔ 斜率 = 反應力

✔ 大斜率要小心

✔ 小斜率代表穩定


 

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