一阶导数概念

2024-06-11 22:18
文章标签 概念 一阶 导数

本文主要是介绍一阶导数概念,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

定义

一般定义

设有定义域和取值都在实数域中的函数y=f(x)。若f(x) 在点

  

的某个邻域内有定义,则当自变量x在x0处取得增量

  

(点

  

仍在该邻域内)时,相应地y取得增量

  

;如果

  

  

之比当

  

时的极限存在,则称函数y=f(x) 在点

  

可导,并称这个极限为函数 y=f(x)在点

  

处的导数,记为

  

,即: [3] 

对于一般的函数,如果不使用增量的概念,函数f(x)在点x0处的导数也可以定义为:当定义域内的变量x趋近于x0 时,也可记作

  

或者

  

的极限。也就是说,

几何意义

当函数定义域和取值都在实数域中的时候,导数可以表示函数的曲线上的切线斜率。如右图所示,设P0为曲线上的一个定点,P为曲线上的一个动点。当P沿曲线逐渐趋向于点P0时,并且割线PP0的极限位置P0T存在,则称P0T为曲线在P0处的切线。[1] 

若曲线为一函数y=f(x)的图像,那么割线PP0的斜率为:

当P0处的切线P0T,即PP0的极限位置存在时,此时

  

,则P0T的斜率

  

为:

上式与一般定义中的导数定义完全相同,也就是说

  

,因此,导数的几何意义即曲线y=f(x)在点

 

处切线的斜率。


  

图1.几何意义图1.几何意义

性质

单调性

一阶导数表示的是函数的变化率,最直观的表现就在于函数的单调性

图2.单调性图2.单调性

定理:设f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内具有一阶导数,那么:

(1)若在(a,b)内f'(x)>0,则f(x)在[a,b]上的图形单调递增;

(2)若在(a,b)内f’(x)<0,则f(x)在[a,b]上的图形单调递减;

(3)若在(a,b)内f'(x)=0,则f(x)在[a,b]上的图形是平行(或重合)于x轴的直线,即在[a,b]上为常数。 [3] 

在右图可以直观的看出:函数的导数就是一点上的切线的斜率。当函数单调递增时,斜率为正,函数单调递减时,斜率为负。

导数与微分

微分也是一种线性描述函数在一点附近变化的方式。微分和导数是两个不同的概念。但是,对一元函数来说,可微与可导是完全等价的。可微的函数,其微分等于导数乘以自变量的微分dx,换句话说,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。函数y=f(x)的微分又可记作dy=f'(x)dx。 [3] 

可导的条件

如果一个函数的定义域为全体实数,即函数在实数域上都有定义,那么该函数是不是在定义域上处处可导呢?答案是否定的。函数在定义域中一点可导需要一定的条件。首先,要使函数f在一点可导,那么函数一定要在这一点处连续。换言之,函数若在某点可导,则必然在该点处连续。

可导的函数一定连续,不连续的函数一定不可导。

例子

欲求函数

在x=3处的导数。可以先求出其导函数:

其中第二项使用了复合函数的求导法则,而第三项则使用了乘积的求导法则。求出导函数后,再将x=3代入,得到导数为:

这篇关于一阶导数概念的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1052403

相关文章

Java AOP面向切面编程的概念和实现方式

《JavaAOP面向切面编程的概念和实现方式》AOP是面向切面编程,通过动态代理将横切关注点(如日志、事务)与核心业务逻辑分离,提升代码复用性和可维护性,本文给大家介绍JavaAOP面向切面编程的概... 目录一、AOP 是什么?二、AOP 的核心概念与实现方式核心概念实现方式三、Spring AOP 的关

Java Instrumentation从概念到基本用法详解

《JavaInstrumentation从概念到基本用法详解》JavaInstrumentation是java.lang.instrument包提供的API,允许开发者在类被JVM加载时对其进行修改... 目录一、什么是 Java Instrumentation主要用途二、核心概念1. Java Agent

Kotlin 协程之Channel的概念和基本使用详解

《Kotlin协程之Channel的概念和基本使用详解》文章介绍协程在复杂场景中使用Channel进行数据传递与控制,涵盖创建参数、缓冲策略、操作方式及异常处理,适用于持续数据流、多协程协作等,需注... 目录前言launch / async 适合的场景Channel 的概念和基本使用概念Channel 的

redis-sentinel基础概念及部署流程

《redis-sentinel基础概念及部署流程》RedisSentinel是Redis的高可用解决方案,通过监控主从节点、自动故障转移、通知机制及配置提供,实现集群故障恢复与服务持续可用,核心组件包... 目录一. 引言二. 核心功能三. 核心组件四. 故障转移流程五. 服务部署六. sentinel部署

一文带你迅速搞懂路由器/交换机/光猫三者概念区别

《一文带你迅速搞懂路由器/交换机/光猫三者概念区别》讨论网络设备时,常提及路由器、交换机及光猫等词汇,日常生活、工作中,这些设备至关重要,居家上网、企业内部沟通乃至互联网冲浪皆无法脱离其影响力,本文将... 当谈论网络设备时,我们常常会听到路由器、交换机和光猫这几个名词。它们是构建现代网络基础设施的关键组成

MySQL 事务的概念及ACID属性和使用详解

《MySQL事务的概念及ACID属性和使用详解》MySQL通过多线程实现存储工作,因此在并发访问场景中,事务确保了数据操作的一致性和可靠性,下面通过本文给大家介绍MySQL事务的概念及ACID属性和... 目录一、什么是事务二、事务的属性及使用2.1 事务的 ACID 属性2.2 为什么存在事务2.3 事务

Python 迭代器和生成器概念及场景分析

《Python迭代器和生成器概念及场景分析》yield是Python中实现惰性计算和协程的核心工具,结合send()、throw()、close()等方法,能够构建高效、灵活的数据流和控制流模型,这... 目录迭代器的介绍自定义迭代器省略的迭代器生产器的介绍yield的普通用法yield的高级用法yidle

【VUE】跨域问题的概念,以及解决方法。

目录 1.跨域概念 2.解决方法 2.1 配置网络请求代理 2.2 使用@CrossOrigin 注解 2.3 通过配置文件实现跨域 2.4 添加 CorsWebFilter 来解决跨域问题 1.跨域概念 跨域问题是由于浏览器实施了同源策略,该策略要求请求的域名、协议和端口必须与提供资源的服务相同。如果不相同,则需要服务器显式地允许这种跨域请求。一般在springbo

【MRI基础】TR 和 TE 时间概念

重复时间 (TR) 磁共振成像 (MRI) 中的 TR(重复时间,repetition time)是施加于同一切片的连续脉冲序列之间的时间间隔。具体而言,TR 是施加一个 RF(射频)脉冲与施加下一个 RF 脉冲之间的持续时间。TR 以毫秒 (ms) 为单位,主要控制后续脉冲之前的纵向弛豫程度(T1 弛豫),使其成为显著影响 MRI 中的图像对比度和信号特性的重要参数。 回声时间 (TE)

计算机网络基础概念 交换机、路由器、网关、TBOX

提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 前言一、VLAN是什么?二 、交换机三、路由器四、网关五、TBOXTelematics BOX,简称车载T-BOX,车联网系统包含四部分,主机、车载T-BOX、手机APP及后台系统。主机主要用于车内的影音娱乐,以及车辆信息显示;车载T-BOX主要用于和后台系统/手机APP通信,实现手机APP的车辆信息显示与控