函数的微分
函数的微分是:
由函数B=f(A),得到A、B两个数集,在A中当dx靠近自己时,函数在dx处的极限叫作函数在dx处的微分,微分的中心思想是无穷分割。微分是函数改变量的线性主要部分。微积分的基本概念之一。
推导:
设函数y=f(x)在某区间内有定义,x0及x0+△x在这区间内,若函数的增量Δy=f(x0+Δx)−f(x0)可表示为Δy=AΔx+o(Δx),其中A是不依赖于△x的常数,o(Δx)是△x的高阶无穷小,则称函数y=f(x)在点x0是可微的。
AΔx叫做函数在点x0相应于自变量增量△x的微分,记作dy,即:dy=AΔx。微分dy是自变量改变量△x的线性函数,dy与△y的差是关于△x的高阶无穷小量,我们把dy称作△y的线性主部。得出:当△x→0时,△y≈dy。
导数的记号为:(dy)/(dx)=f′(X),我们可以发现,它不仅表示导数的记号,而且还可以表示两个微分的比值(把△x看成dx,即:定义自变量的增量等于自变量的微分),还可表示为dy=f′(X)dX。
扩展资料:
正弦函数的导数:
假设正弦函数y=sin x(x的单位为弧度)上有一点(x,y)和另一点(x+δx,y+δy):
d/dx(sin x)
=limδx→0 δy/δx
=limδx→0 [sin (x+δx)-sin x]/δx
=limδx→0 2[cos 0.5(2x+δx)][sin 0.5(δx)]/δx (sin A-sin B=2[cos 0.5(A+B)][sin 0.5(A-B)])
=limδx→0 [cos 0.5(2x+δx)][sin 0.5(δx)]/0.5δx (两边除以2)
=limδx→0 [cos 0.5(2x+δx)]×[sin 0.5(δx)]/0.5δx
=limδx→0 [cos 0.5(2x+δx)]×limδx→0 [sin 0.5(δx)]/0.5δx
=cos 0.5(2x)×1 (limθ→0 (sin θ)/θ=1)
=cos x
最后得出d/dx(sin x)=cos x。
参考资料来源:百度百科-微分
2024-04-02 广告
定义
设函数y = f(x)在x0的邻域内有定义,x0及x0 + Δx在此区间内。如果函数的增量Δy = f(x0 + Δx) - f(x0)可表示为 Δy = AΔx + o(Δx)(其中A是不依赖于Δx的常数),而o(Δx)是比Δx高阶的无穷小,注:o读作奥密克戎,希腊字母,那么称函数f(x)在点x0是可微的,且AΔx称作函数在点x0相应于自变量增量Δx的微分,记作dy,即dy = AΔx。函数的微分是函数增量的主要部分,且是Δx的线性函数,故说函数的微分是函数增量的线性主部(△x→0)。
通常把自变量x的增量 Δx称为自变量的微分,记作dx,即dx = Δx。于是函数y = f(x)的微分又可记作dy = f'(x)dx。函数的微分与自变量的微分之商等于该函数的导数。因此,导数也叫做微商。
当自变量X改变为X+△X时,相应地函数值由f(X)改变为f(X+△X),如果存在一个与△X无关的常数A,使f(X+△X)-f(X)和A·△X之差是△X→0关于△X的高阶无穷小量,则称A·△X是f(X)在X的微分,记为dy,并称f(X)在X可微。一元微积分中,可微可导等价。记A·△X=dy,则dy=f′(X)dX。例如:d(sinX)=cosXdX。
微分概念是在解决直与曲的矛盾中产生的,在微小局部可以用直线去微分近似替代曲线,它的直接应用就是函数的线性化。微分具有双重意义:它表示一个微小的量,因此就可以把线性函数的数值计算结果作为本来函数的数值近似值,这就是运用微分方法进行近似计算的基本思想。
由上可见,函数的微分有两个特性:
1、它是自变量改变量Δx的线形函数(以f'(x)为系数);
2、它与函数的改变量之差Δy-dy=αΔx是一个比Δx高阶的无穷小(当Δx→0时),当f'(x)≠0时,它是Δy的主要部分,所以也称微分dy是改变量Δy的线性主部.由此得到一个很有用的近似公式:只要Δx很小,就有Δy≈dy,即
Δy≈f'(x)Δx.
通常,把自变量的增量Δx称为自变量的微分,记作dx,即Δx=dx,于是(1)可写为dy=f'(x)dx
由此可得dy/dx=f'(x),即函数微分与自变量微分之商等于该函数的导数,因此导数也叫微商.
当函数y=f(x)在点x处的微分存在时,也称函数在点x处可微,因此函数的可微和可导是等价的.
或 y = ln[(lnx)^2] = 2ln(lnx) , y' = (2/lnx)(1/x) = 2/(xlnx)