10.16
二项式级数是函数 1 加 x 的 m 次幂的麦克劳林级数展开式。当 m 不是正整数时,该级数是无穷级数,因为分子项永远不会变为零。当 x 的绝对值小于 1 时,该级数收敛。
该级数可用来近似诸如狭义相对论中总能量之类的函数。对于一个静止质量为 m naught、以速度 v 运动的物体,其总能量取决于它的质量、速度以及光速 c。
为了应用二项式级数,能量表达式被重写为 1 加上一个微小项的幂次形式。当速度低于 c 时,该项的量值保持在 1 以下,满足收敛条件。
展开表达式后得到速度的各次幂项。当 v 远小于 c 时,每一后续项趋近于零。保留前两项可得到总能量的近似值。
第一项表示物体的静止能量。从总能量中减去此项后,剩下第二项,即经典动能公式。这展示了二项式级数如何近似复杂表达式。
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