微积分初步:函数的变化率
要说在17世纪以前,随便问一个数学家:已知一抛物线与抛物线上一点,怎样求这点处的抛物线切线的斜率?大概你得不到一个准确的回答。但是,微积分能够很好地解决这一问题。
微积分之所以产生主要是当时科学家要研究三类问题:
- 求变速运动的瞬时速度
- 求曲线上一点处的切线
- 求最大值和最小值(ps.这个最大最小可不简单哦)
实际上,这三类问题都可归结为因变量相对于自变量变化而变化的快慢程度,即所谓函数的变化率问题。在真正学习导(数)之前,让我们了解一下函数的变化率罢。
下面是课本定义:
设函数 y=f(x),x∈D,当自变量 x 由点 x₀ 变化到 x₀+Δx 时,相应的函数值由 f(x₀) 变化到 f(x₀+Δx) ,此时 f(x₀+Δx)-f(x₀) 就是相应于自变量 x 改变量 Δx 的函数改变量,比值

称为函数 y=f(x) 相应于自变量由 x₀ 变化到 x₀+Δx 时的平均变化率,也称为 y=f(x) 在区间[x₀,x₀+Δx](或[x₀+Δx,x₀])上的平均变化率,它反应了因变量 y 在以 x₀ 和x₀+Δx 为端点的区间上的平均变化快慢程度。
那么,如果当Δx→0时,平均变化率的极限

存在,则称此极限值为函数 y=f(x) 在 x₀ 点的变化率,它反应了在 x₀ 点处因变量 y 随自变量的变化而变化的快慢程度。
这样看起来有点不好懂,我们可以举个例子:
一个微笑着的普通男人沿平直公路做变速直线运动,路程为s,运动时间为t,s=s(t)。
很明显,当时间由t₀变到t₀+Δt时,这位普通男人通过的距离为

那么,这位普通男人在 Δt 这段时间内的平均速度为

如果说这个普通男人做匀速直线运动,那么它在 Δt 这段时间内的平均速度
就是他在任意时刻的速度。但当他做变速直线运动时,他的速度随时间而确定,如果说当时间间隔 Δt 非常非常小时。我们可以近似的认为他在时间区间[t₀+Δt , t₀+Δt]内做匀速直线运动,所以就可以用
作为他在t₀时刻的瞬时速度 v(t₀) 的近似值。显然, Δt 越小,这个近似程度越好。特别地,当
时,
将无限地接近于 v(t₀) ,即

由此可见 v(t₀) 就是路程函数 s(t) 在 t=t₀ 点的变化率(在函数图像上体现为这点处切线的斜率,具体内容下次再讲)
相信大家对函数的变化率有一定的了解了,已经迫不及待想(学习)导(数)了罢。先忍一忍,下次就可以开始导了。


讨论区24
孩子们,我回来了😄!但先是一大悲报😔,两天前发的『求导公式』的文章被吃了😧(码了1个多小时啊😩,难受😣,呜呜呜😭)。那各位也看不到我在那篇文章最后的留言了😞,故在此通知一下😠:之后鄙人要由发高数转到发物理了🙃(毕竟我也不是专门搞高数的😤),可能会在讲物理的时候补充一些必要的数学知识🤓(向量,积分等等),各位兄弟若想继续学习,就关注我接下来的文章罢😘!!!要做一辈子爱❤️ 学习的好孩子哦!😉
我是来看这个的?考研听老师讲课看不进去,但是在这里神奇的看进去了 [
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希望我在有生之年能看到打飞机的地方被你写出来上下整册高数 [
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导都有了把偏导和微分偏微分也出一下罢哥们 然后顺便出篇积 二三重积曲线积一起的那种 再顺便出个常微分方程 [
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清醒了,谢谢你
不是,哥们儿 [
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说到积分,就不得不说夹逼这件事了
谢谢,导出来了
大哥你来真的啊? [
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本来冲萎了,这条帖子又让我重新立起来了 [
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啊?
不是,哥们
椅子🦐🦐🦐🦐🦐🦐 电脑
椅子🦐 电脑
椅子🦐🦐🦐 电脑 电脑
椅子椅子 桌子桌子桌子桌子
椅子 桌子 桌子
椅子 桌子 桌子
椅子椅子椅子 桌子 桌子
不准导,积回去
果然是学习圣地
导师,刚刚导了一下,现在想学习高阶导了
啊?师傅你是做什么工作的(
哥们,你在打飞机的地方搞什么飞机
虽然不懂,但及其羡慕会这些知识的人
说实话,码高数有点太累了,我不确定是否还会有下一篇高数内容。
多来点 [
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