微積分基礎(chǔ)——誘導(dǎo)函數(shù)
(找個(gè)機(jī)會(huì)水一期)
????????大家好,今天我們來(lái)講講微積分。
????????微積分的基礎(chǔ)——誘導(dǎo)函數(shù)。
????????我們都知道,要算平均速度,那就要算出時(shí)間和距離,那么,如何去算出瞬時(shí)速度呢?這里有個(gè)好方法,就是用一個(gè)極小的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度,那我們就假設(shè)距離為Δy,時(shí)間為Δx,那平均速度就是Δy/Δx。當(dāng)Δx變的非常小時(shí),那就可以看成瞬時(shí)速度。這個(gè)瞬時(shí)速度怎么算呢?我們從一個(gè)例子來(lái)計(jì)算。
????????假設(shè)一個(gè)人,每秒走2米。那如果用函數(shù)來(lái)表示,那也就是y=2x。(y是距離【米】,x是時(shí)間【秒】)如果我們要來(lái)計(jì)算第x秒的時(shí)候瞬時(shí)速度,那就相當(dāng)于計(jì)算第x秒左右那一點(diǎn)點(diǎn)時(shí)間的瞬時(shí)速度,這個(gè)速度就是Δy/Δx,而當(dāng)時(shí)間(也就是x)增加一點(diǎn)點(diǎn)(也就是Δx)時(shí),距離(也就是y)也就相應(yīng)的增加了一點(diǎn)點(diǎn)(也就是Δy)那我們就可以得到一個(gè)式子
y+Δy=5(x+Δx)
這個(gè)式子有什么用呢?首先,我們將它化簡(jiǎn),化簡(jiǎn)之后就是這樣的
y+Δy=5x+5Δx
我們之前還有一個(gè)基本的函數(shù)式y(tǒng)=5x,這時(shí)把它代入左邊,就可以得到
5x+Δy=5x+5Δx
兩邊合并同類(lèi)項(xiàng),就得
Δy=5Δx(再不能消去“Δ”了,這里的“Δ”是和字母在一起的)
接下來(lái),代入剛剛我們剛剛所說(shuō)的求瞬時(shí)速度的式子Δy/Δx,就得
5Δx/Δx
最后,一次性消掉Δx(即兩邊同除Δx)(“Δ”要和x放在一起消)
瞬時(shí)速度=5(米/秒)
也就是說(shuō),不管在這個(gè)人走的什么時(shí)候,他的瞬時(shí)速度一直是5米/秒

如果看到這里你還是覺(jué)得沒(méi)有什么驚喜感,那就來(lái)個(gè)難一點(diǎn)的吧。
假設(shè)一個(gè)人,他的移動(dòng)距離和時(shí)間的關(guān)系是這樣的
y=x2
那問(wèn)題來(lái)了,如何確定他的瞬時(shí)速度呢?
我們還是用剛剛的方法,當(dāng)時(shí)間(也就是x)增加一點(diǎn)點(diǎn)(也就是Δx)時(shí),距離(也就是y)也就相應(yīng)的增加了一點(diǎn)點(diǎn)(也就是Δy),式子就變成了
y+Δy=(x+Δx)2
化簡(jiǎn)
y+Δy=x2+2Δx·x+(Δx)2
把原先的式子y=x2代入
x2+Δy=x2+2Δx·x+(Δx)2
合并同類(lèi)項(xiàng)
Δy=2Δx·x+(Δx)2
這時(shí)再計(jì)算平均速度(由于這里的Δx已經(jīng)很小了,所以可以近似的認(rèn)為是瞬時(shí)速度。這是微積分的重要思維方式)
Δy/Δx=[2Δx·x+(Δx)2]/Δx即瞬時(shí)速度=2x+Δx
因?yàn)槲覀円哑骄俣犬?dāng)成瞬時(shí)速度來(lái)看,所以這個(gè)加上去的Δx必須很小,小到可以忽略不計(jì)(Δx->0)所以,瞬時(shí)速度就是2x
這個(gè)2x是什么意思呢,其實(shí)是當(dāng)時(shí)間為x秒時(shí),瞬時(shí)速度為2x米/秒
想這樣的一種計(jì)算瞬時(shí)速度的東西,可以看成一種函數(shù),這種函數(shù)叫誘導(dǎo)函數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)函數(shù),導(dǎo)數(shù)。
這時(shí)有人問(wèn)了,不就是一個(gè)求瞬時(shí)速度的東西嗎,為啥還要把它當(dāng)成一個(gè)函數(shù)來(lái)看呢?其實(shí)他還有一種更直觀化的應(yīng)用,就是直線(xiàn)的斜率。這個(gè),我們下一期再講(我怕大家煩)
(下一期還要講一下這個(gè)函數(shù)與其他函數(shù)的聯(lián)系,以及這個(gè)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)格式)
{這個(gè)斜率如果講不完(大概率是了)那就分兩期。}