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  • 1 # 你猜的有錯

    1. 幾何意義


    在二次平面的一條曲線,我們可以考慮它在每一點的斜率的改變。


    假設曲線的方程為y=f(x)。在x=t時,y=f(t)。曲線上的點A的座標為(t,f(t))。考慮把t增大少許。當x=t+h時,y=f(t+h)。曲線上點點的座標為(t+h,f(t+h))。那麼連起A和B的線的斜率就是


    (f(t+h)-f(t))/h


    當A和B的距離越來越小,也就是說h越來越接近0,那麼AB就越來越接近曲線,也越來越接近曲線在A點的切線的斜率。在此,我們可以接入極限


    lim (h->0) (f(t+h)-f(t))/h


    這一點就是曲線在A點的切線的斜率。同時,這亦是微分的"first principle"


    2. 寫法


    一般我們考慮對f(x)微分時,會寫df(x)/dx


    3. 性質


    你可以嘗試由first principle 得到下列性質


    1. d/dx (x^n) = nx^(n-1)


    2. d/dx (sinx) = cosx


    3. d/dx (cosx) = -sinx


    4. d/dx (tanx) = sec^2 x


    等等


    範例:由first principle證明 d/dx ( sinx) = cosx


    d/dx ( sin x)


    =lim h->0 (sin(x+h)-sinx)/h


    =lim h->0 2cos[(2x+h)/2]sin[h/2]/h (和差化積)


    =lim h->0 cos[x+(h/2)]sin[h/2]/(h/2)


    =lim h->0 cos[x+(h/2)] * lim h->0 sin[h/2]/[h/2]


    =lim h->0 cos[x+(h/2)]


    =cosx


    上面的 lim h->0 sin [h/2]/[h/2] 是一個很著名的結果,你可以試著證明。


    4. 鏈法則 ( Chain rule)


    當我們考慮df(y)/dx 的時候,可以怎樣做呢?


    我們可以運用鏈法則


    du/dx=du/dv * dv/dx


    例子:


    d/dx ( cos^2 x)


    =d(cos^2 x)/d(cosx) * d(cosx)/dx


    =2cos x * (-sinx)


    =-2sinxcosx


    上面就用到了鏈法則,這是細微分

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