导数,源自速度与切线问题,是数学概念的抽象化。
它被称作变化率,如汽车行驶中,平均速度为60公里/小时,但实际变化存在快慢。缩短时间间隔,利用位置x与时间t的关系x=f(t),计算由t0变至t1这段时间的平均速度为[f(t1)-f(t0)/(t1-t0)]。当t1接近t0时,速度变化不大,此极限值则为t0时刻的瞬时速度。
一般情况下,一元函数y=f(x)在x0点附近可定义,当自变量增量Δx→0时,函数增量Δy与自变量增量之比的极限存在且有限,则称函数f在x0点可导,其导数即为f在x0点的瞬时变化率。
若函数f在区间I内的每一点都可导,将得到一个新函数,记为f′,称为f的导函数,简称为导数。
函数y=f(x)在x0点的导数f′(x0)的几何意义在于表示曲线l在P0[x0,f(x0)]点的切线斜率。
导数在微积分中占有重要地位,定义为自变量增量趋于零时,因变量增量与自变量增量之商的极限。一个函数可导,则称其可微分,反之,不连续的函数一定不可导。
在物理学、几何学、经济学等学科中,导数用于表示重要概念。如,导数可表示运动物体的瞬时速度和加速度、曲线在一点的斜率、经济学中的边际和弹性等。
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