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學科入口4 個主題16 個概念376 分鐘

數學

以圖像變換、函數、複數平面、三角與向量等互動主題進入數學內容。

數學內容仍然刻意保持精簡,但現在已不只是一條耐用的主線。你可以先沿著以圖像為核心的入門路線理解圖像變換、漸近線行為與指數變化,再延伸到複數平面、單位圓與極座標幾何、三角恆等式、由比值反推角度,以及由方程驅動的參數運動,也可以經由向量橋接回力學。

入門路徑

先走一條有界線的路徑,再慢慢向外擴展。

打開概念庫
入門路徑6 個概念139 分鐘

函數與變化

把第一條數學路線保持緊湊:先看母函數變換,再看有理函數的漸近線與定義域斷裂,接著走到指數增減、局部斜率、極限行為與累積量,整條路都維持圖像優先。

由 影像變換 開始,共 6 個概念。

入門路徑6 個概念140 分鐘

複數與參數運動

先把複數當作平面上的點,再把同一個平面轉成單位圓與極座標幾何,接著深化到三角恆等式與反三角角度判讀,最後把這套座標語言帶到 x(t)、y(t) 的參數運動。

由 平面複數 開始,共 6 個概念。

跨學科銜接

只有在確實連接不同學科時,才把銜接路徑保留在視野裡。

入門路徑2 個概念50 分鐘

向量與運動橋接

先把向量當作二維平面上的幾何物件來看,再把同一套分量語言帶進現有的運動向量實驗台。

由 2D向量 開始,共 2 個概念。

最佳起步概念

如果暫時不需要完整路徑,就先從一個紮實概念開始。

打開 影像變換
數學

影像變換

用同一組控制移動父函式影像,讓平移、垂直縮放與反射始終和同一條參考曲線及標誌點連在一起。

打開 有理函式
數學

有理函式 / 減限及行為

變動一個移位的倒數家族,使其域斷裂、垂直和水平減限、截距以及可除洞行為與同一影像保持一致。

打開 指數變化
數學

指數變化 / 生長、衰減與對數

調整起始值、速率和目標,使生長、衰減、雙倍時間或半衰期以及對數目標時間都維持在同一個動態曲線上。

打開 複數
數學

平面複數

將複數視為平面上的點和向量,然後保持加法和乘法的幾何意義而不僅僅是符號運算。

打開 單位圓旋轉
數學

單位圓 / 由旋轉產生的正弦和餘弦

保持一個旋轉點、其在 x 軸和 y 軸上的投影以及正弦和餘弦軌跡連線在一起,使單位圓成為兩個函式的活生生來源。

打開 極坐標
數學

極坐標 / 半徑和角度

在同一時間保持一個點在極坐標和笛卡爾坐標檢視中可見,以便半徑和角度直接轉換為平面上的 x 和 y。

打開 三角恆等式
數學

從單位圓幾何學出正弦恆等式

保持一個旋轉點及其投影的可見性,使核心三角恆等式與幾何緊密聯絡,而不是脱離符號規則。

打開 反三角函式
數學

反三角函式 / 從比值求角度

保持一個極坐標點及其坐標符號可見,使反三角函式成為基於比值的角度推理,而不是僅依靠計算器。

打開 引數曲線
數學

引數曲線 / 從方程式描述運動

把 x(t)、y(t)、描出的路徑和移動點一起保持可見,讓形狀與行進軌跡都清楚可讀。

打開 導數作為斜率
數學

導數作為斜率 / 區域性變化率

沿著曲線滑動一個點,將割線收緊成切線,並將區域性陡度與導數圖表連線起來,而不離開同一個現場。

打開 2D向量
數學

2D向量

在一個平面上合併、減去和縮放向量,使大小、方向和分量保持與同一活體物件的聯絡。

打開 矩陣變換
數學

矩陣變換 / 拉伸、錯切、反射

把 2×2 矩陣當作平面上的動作來看,直接觀察列向量、單位正方形和樣本圖形如何一起被拉伸、錯切或反射,而不是隻背數字規則。

打開 點積
數學

點積 / 角度和投影

保持兩個向量、它們之間的角度、B 在 A 上的有號投影以及標量 A 點 B 可以同時視覺化,以便對齊可以像圖形一樣閱讀而不是記憶案例。