高数学习笔记7——什么是微分

何为微分?

    微分其实是对函数的一种线性表示吧。在自变量足够小的时候,用x在反应f(x)值时如何改变的。

    (以我的理解来说微分其实就是在自变量x变化极小的区间内,用线性函数表示非线性函数,用一种简单的函数在误差允许的范围内(无穷小部分)取代复杂函数)

    关于微分的函数形式可以分为两部分:

        第一部分(线性部分):在一维情况下,表示为自变量的变化率只与fx有关量的乘积。

        第二部分(非线性部分):是比自变量的变化率更高阶的无穷小部分,也就是说,当自变量的变化率极小时,可以忽略不计。

        函数的变化率约等于第一部分,也就是函数在x处的微分。

一元微分

设函数y=f(x)在区间I内有定义。对于I内任意一点x,当x移动到x+\Delta x(也在此区间内),函数的增量为\Delta y=f(x+\Delta x)-f(x),可表示为\Delta y=Ax+\omicron (\Delta x)

    Ⅰ、\Delta x=dx

    Ⅱ、\omicron (\Delta x)为高阶无穷小,忽略不计。也就是坐标系中,在x+\Delta x处,黄色曲线与蓝色曲线之间的部分。

微分与导数的关系

虽然导数和微分是两个概念,但对一元函数来说,两者可以划等号。

    微分中无穷小忽略以后,微分和无穷小都可以用 “ \frac{\Delta y}{\Delta x} ”在表示,所以二者可以划等号。

关于dx的计算

    d(F(x))=f(x)dx,f(x)F(x)的导函数。

    如:d(\ln x )=(\frac{1}{x})dx

复合函数的微分法则

设 y=f(u), u=g(x)都可导,则复合函数 y = f[ g(x) ] 的微分为:

dy = f[ g(x) ]'dx = f’(u)g’(x)dx

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