原创 最通俗的语言有哪些(原创 最通俗的语言叫什么)
原标题:用最通俗的语言,分析微分、求导和积分之间的关系,推导出一个重要公式
老黄用最通俗的语言告诉你微分、求导和不定积分之间的关系。这是困扰很多人的问题。如果黄老师的解释不好,欢迎批评和讨论。当然,最重要的其实还是最终总结出来的公式。
导数分为两类:导数值和导函数。导数值实际上就是求函数图像在某一点的切线的斜率k。显然此时一定有一条切线,于是就有了斜率k的问题。请注意,如果切线存在,则斜率可能无穷大,在这种情况下导函数将毫无意义。
只要k是有限值,导数函数就表示其关于自变量x的函数。即,k=f(x)。我们习惯以y=f(x)的形式记录。或者直接表示为y。
推导的方法是通过对自变量x求导来实现,自变量的微分记为dx。当对自变量求导时,函数也会被求导,记为dy。由此,得到导函数f(x)=dy/dx的微分形式。我们称之为微商。微商实际上是差商的极限,这可以追溯到导数的定义。
因此,可以说微分是一种推导的方法,但并不意味着微分就等于推导。
积分,顾名思义,就是将微分的结果再次叠加。想一想,上面你把原来的函数切割成无数个小块,然后再把它们叠起来。不是还是原来的功能吗?然而,此时,你无法返回到原来的位置,因为垂直位置变得不可确定,所以我们称这种类型的积分为不定积分。稍后我们会讨论定积分,但那是另一回事了。定积分也可以叠加,但侧重点不同。
因此,可以说积分是微分的继续,而不定积分和求导是相互的过程。
根据三者之间的关系,我们可以得到以下四个公式。
证明:(1)(f(x)dx)’=f(x);(2)f’(x)dx=f(x)+C;
(3)d(f(x)dx)=f(x)dx;(4)df(x)=f(x)+C.
说明:(1)不定积分求导的结果是被积函数;
(2)导函数积分的结果是包含原函数的函数族。垂直方向的位置无法确定,因此通过加上常数C来表示;
(3)对不定积分求导相当于对原函数求导。这里f(x)是被积函数,即原函数的导数。原函数的微分等于其导数与dx的乘积。这是微分与导数章节中分享的知识。
(3)最后一个公式是最重要的。是指对微分重新积分,得到原函数所属的函数族。
这些公式很难证明,因为它们太抽象了,但越是困难和具有挑战性的事情,黄越喜欢它。
证:根据不定积分的定义,知f(x)存在原函数,
设f(x)的原函数为F(x)+C,即f(x)dx=F(x)+C.【这一点是各个公式的基础】
(1)(F(x)+C)’=f(x),(f(x)dx)’=f(x).
(2)(f(x)+C)’=f’(x),f’(x)dx=f(x)+C.
(3)d(f(x)dx)=d(F(x)+C)=dF(x)=F’(x)dx=f(x)dx.
(4)df(x)=f’(x)dx,df(x)=f’(x)dx=f(x)+C.
我们经常使用最后一个公式来求一些不定积分,例如:
例:利用df(x)=f(x)+C,求sinxcosxdx.
解:dcos2x=-2sin2xdx=-4sinxcosxdx,
sinxcosxdx=-1/4*-4sinxcosxdx=-1/4dcos2x=-1/4*cos2x+C.
如果想知道是否正确,只要对这个结果求导,看看导数是不是原被积函数就可以了。当然,如果你熟练的话,流程还可以写得更简单。现在你对微分、求导和积分之间的关系是不是有了更深入的了解了呢?返回搜狐查看更多
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