导数 Derivatives
举例 f(a) = 3a
当a=2时,f(a)=6
当a=2.001时,f(a)=6.003
图中绿色三角形表示==>
如果a的值向右移0.001,则f(a)增加0.003的值,即3倍于a向右移的量。==>
f(a) 的斜率slope(导数derivative)在a=2时,斜率为3,这里的导数几乎就意味着斜率。
更正式的斜率定义,高除以宽,即上例中0.003/0.001 = 3,即斜率(导数)等于3。
假设a = 5,f(a)=15
假设a = 5.001,f(a)=15.003
f(a) 的斜率slope(导数derivative)在a=5时,斜率也为3。
==> df(a)/da = 3 = (d/da) f(a)
导数的定义就是,即使a增加或减少一个不可度量的值(无限小的值),f(a)也会增加一个非常非常小的值的3倍。
除此之外,函数在任何地方的斜率都是相同的,例如无论你将这个小三角形画在哪里,它的高除以宽的比值都是相同的。
复杂的例子
f(a) = a^2
当 a = 2时 , f(a) = 4
当 a = 2.001时 , f(a) = 4.004(精确值为4.004001)
在图上表示这两点 ==>
这里,做出a=2相应的点之后,无法确定x轴与y轴的比例。
做出a=2.001的对应点。
再做出这个绿色的小三角形。与之前相同,如果把a右移0.001,那么f(a)将增大四倍,即增大0.004。
==>
f(a) 的斜率slope(导数derivative)在a=2时,导数为4 ==>
a=2 , (d/da) f(a) = 4
当 a = 5时 , f(a) = 25
当 a = 5.001时 , f(a) = 25.010
a=5 , (d/da) f(a) = 10
// 0.001 与 0.01
如果在f(a) = a^2的曲线上,做其他的小三角形,会发现,每个地方所计算出来的斜率(导数)都是不同的。
微积分中的通用公式 ==>
df(a) = (d/da) a^2 = 2a
这意味着,任意给定一点a,如果将a增加0.001,则f(a)将增大2a。
举例 f(a) = a^3
微积分中的通用公式 ==>
df(a) = (d/da) a^3 = 3a^2
==> a = 2, f(a) = 8
a = 2.001, f(a) ≈ 8.012
当a=2时,导数为 3 x 2^2 =12 ==>
当a 增加0.001 时 ,倒数的值 扩大12倍为0.012
举例 f(a) = log(a)
微积分中的通用公式 ==>
df(a) = (d/da) log(a) = 1/a
==> a = 2, f(a) ≈ 0.69315
a = 2.001, f(a) ≈ 0.69365
当a=2时,导数为0.5 ==>
当a增加0.001时,导数的值增加(0.001的一半)0.0005.
综上所述
- 函数的导数就是函数的斜率,这个斜率在不同的点是不同的,直线函数除外。对于其他非直线函数,它们的斜率是变化的,它们的导数或者斜率在曲线上不同的点处是不同的。
- 大多数函数的导数都是有公式可查的。