
【电】 nonlinear
blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【计】 negate; NOT; not that
【医】 non-
clue; line; string; stringy; thread; tie; verge; wire
【医】 line; line Of occlusion; linea; lineae; lineae poplitea; mito-; nemato-
soleal line; strand; thread
【经】 line
在汉英词典框架下,"非线性"对应的英文翻译为"nonlinear",指变量间关系不遵循比例或直线规律的数学概念。该术语广泛应用于物理学、工程学和计算机科学领域,描述输入与输出不成简单正比关系的复杂系统特性。
从数学角度解释,非线性系统满足叠加原理的失效条件,其基本形式可表示为: $$ f(ax + by) eq af(x) + bf(y) $$ 这种特性常见于二次函数、指数函数等超越函数关系中。剑桥大学出版社的《工程数学手册》指出,非线性微分方程在描述真实世界系统时具有更高的建模精度,例如流体力学中的纳维-斯托克斯方程。
在电子工程领域,IEEE标准术语库将非线性电路定义为包含至少一个非线性元件(如二极管或晶体管)的电路系统,其电流-电压关系呈现非直线特征。这类系统会产生谐波失真等特殊现象。麻省理工学院开放课程资料显示,非线性控制在机器人运动轨迹规划中具有关键作用。
非线性是指变量或系统之间的关系不满足比例性、叠加性,且无法用直线或一阶导数为常数的函数描述的特性。以下是详细解释:
与线性的对比
线性关系满足叠加原理,即若输入为$a$和$b$,则输出满足$f(a+b)=f(a)+f(b)$,且函数图像为直线(如$y=ax+b$),其一阶导数为常数。
非线性关系则表现为:
数学表达式
线性方程:$y = kx + b$($k$为常数);
非线性方程:如$y = x$或$y = sin(x)$,其变量间变化率不恒定。
变量间不对称性
物理量的变化率不成比例,例如初始微小扰动可能导致系统后续行为的显著差异(如“蝴蝶效应”)。
复杂系统特性
非线性系统可能表现出混沌、自组织等现象,例如湍流、生物种群动态等。
通信技术
非线性调制(如调频FM、调相PM)会生成新的频率成分,用于信号传输。
工程与金融
在结构力学、电路分析及股票市场预测中,非线性模型能更真实地反映实际复杂关系。
非线性本质是对称破缺和比例关系失效,其研究帮助人类理解自然界的复杂性。与线性相比,它更贴近真实世界,但也更难以解析求解,常需借助数值模拟或近似方法。
如需进一步了解具体领域(如混沌理论),可参考相关文献或权威教材。
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