极限和连续 limits + Continue
上一节我们将导数定义为切线的斜率,这是一种几何解释。我们求出了1/x的斜率为 -1/x2 求出了 f(x) = xn 的斜率是 f”(x) = n*xn-1 这些几何的推导都是根据y-y0 = k * ( x - x0 ).得来的。
这一节我们重新审视 何是导数?我们将导数定义为变化率。
当做图 y = f(x)的时候我们可以从变化率的角度而言记录x以及y的变化。也就是记录了平均相对变化率 => Δx/Δy,这是一种平均变化。 通常我们可以将x当成时间,这时候y就可以当成另一种变化量。这时候其极限(Δx -> 0)就可以表示为 dy/dx。因此前面的是平均变化率,这个是瞬时变化率。
这里我们举两个栗子(关于变化率的栗子):
先说第二个,这个比较简单,主要用了高中物理 h= g*t2 + v*t. 假设一个人站在教学楼上面向一片草地上扔一个南瓜(Pumpkin drop 南瓜坠游戏),楼的高度为80m , 由此可得高度随时间的变化公式为 h = 80 - 5*t2 所以当 t = 0 则 h = 80。当t = 4 则 h =0 所以Ave speed : Δh/Δt = (0-8)/(4-0) 这个是平均速度 下面我们讲一下瞬时速度。 dh/dt = 我们可以根据上一节我们得到的公式 (xn )” = n*xn-1 来对这个公式进行求导。dh/dt = 0 - 10*t . 所以当t = 0 则 h“ = 0,当t = 4 则h” =40 。 所以当落地的时候速度为40。这是平均速度的二倍。
下面说第三个例题。
T = temperature dt/dx = temperature-gradient 温度梯度
下面说第四个 sensitivity of measurement 测量灵敏度
上述就是导数的介绍,导数的介绍到这里也就完了。
下面开始对导数进行详细的介绍。
简单的极限如下: 十分简单,这个是简单极限。
左极限和右极限。
(图中和y轴相交的两点需要用一个园扩起来,表示不包含这一点。)对这一题进行求左右极限得 : 求极限不需要知道 x = 0的值 。
下面我们定义什么是连续。
如果X0需要满足连续条件的化,则他需要满足一下几个条件。
1:极限必须存在。在上例中就是当 x = 0 的时候 f(x)必须由确定的值。
2:左右极限必须相等,上一个例题就不符合这一点。
下面看一些不连续的函数。
间断跳跃
1:左右极限均存在但是不相等。就是我们上面的那个栗子。
可去间断
1:左右极限存在且相等
一条直线的中间有一个洞。丢的那一点可能在那个洞的正上,下方。当我们重新定义这一点的时候,直线可以连续,所以这就是可去间断点。 。
开始举栗子:
h(x) =sin ( x ) / x 的图形如下。 通过图形可得 当 x = 0 的时候 该点是没有对应的值得 。 这两个都是 “ 可去间断点 ” 。
无穷间断
y = 1/x 的图形 这里要分左右连续。我们可以得到他的左右极限为: 如果我们部分左右极限直接让他为正无穷或者负无穷的化,这是十分扯淡的盲人摸象。
其他(丑陋)间断。
y = sin(1/x)他没有极限属于其他间断。
定理:可导必连续,若f在x处可导,那么该图像在x处必然连续。
对其进行证明假设f(x)在x0处可导那么问其是否连续。
f(x0) = (f(x)-f(x0))/(x-x0)
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