建議以高中數理→微積分→物競知識→積分進階這樣的流程來學習。在早期就接觸微積分,快速建立極限,積分,微分這些思想的認識,能夠幫助同學們對物理學有一個更清晰的理解。例如:沒學過導數,就很難理解瞬時速度是怎麼定義的;沒學過積分,就很難理解變速運動。
而學了微分,積分這些思想之後,在學競賽的過程中也會加深對微積分的理解。
當然,微積分不是萬能的。比如有一類問題是可以通過求導暴力計算,同時也可以用直觀形象的方法解決(比如速度關聯)。如果你只會暴力求導算法,會缺失更多樣化的理解,有時候解決問題的速度和正確率也會因此下降。
如果永遠只用直觀形象的辦法,是無法對這類問題有更本質的了解,很難將這類問題歸納統一,更不用談發展新方法。
因此建議按照自然認知順序學習,兩種方法都要會。可以在學過矢量的微分之後,將速度關聯的幾何做法和暴力求導算法統一起來,這樣才算對這個問題有充分的了解。
微元法並沒有脫離加減乘除以及三角函數運算法則,頂多加了語言求極限,而微積分是在使用完這些方法後,得出的一個更加接地氣和簡單結論的運算。
換句話說,只用微元法不用微積分,相當於只用牛頓三定律,而完全不用任何動量能量角動量關係。如果還沒有理解的話……試試不用動量能量解一個兩豬碰撞問題來看看計算量和思維量。
但為什麼大部分同學都是先接觸微元法呢?
因為先掌握微元法有利於建立基本圖像,之後再在某個恰當的時機,學會真正的微積分,提升高度,簡化計算,才能避免「為什麼這個小量扔了,但是那個不能扔」的尷尬問題。