导数的概念
在学习导数的概念之前,我们先来讨论一下物理学中变速直线运动的瞬时速度的问题。
例:设一质点沿x轴运动时,其位置x是时间t的函数,
,求质点在t0的瞬时速度?
我们知道时间从t0有增量△t时,质点的位置有增量
,
这就是质点在时间段△t的位移。因此,在此段时间内质点的平均速度为:
.
若质点是匀速运动的,则这就是在t0的瞬时速度;若质点是非匀速直线运动,则这还不是质点在t0时的瞬时速度。
我们认为当时间段△t无限地接近于0时,此平均速度会无限地接近于质点t0时的瞬时速度,
即:质点在t0时的瞬时速度=
为此就产生了导数的定义,如下:
导数的定义
设函数
在点x0的某一邻域内有定义,当自变量x在x0处有增量△x(x+△x也在该邻域内)时,相应地函数有增量
,
若△y与△x之比当△x→0时极限存在,则称这个极限值为
在x0处的导数。
记为:
还可记为:
,
函数
在点x0处存在导数简称函数
在点x0处可导,否则不可导。
若函数
在区间(a,b)内每一点都可导,就称函数
在区间(a,b)内可导。这时函数对于区间(a,b)内的每一个确定的x值,都对应着一个确定的导数,这就构成一个新的函数,
我们就称这个函数为原来函数
的导函数。
注:导数也就是差商的极限
左、右导数
前面我们有了左、右极限的概念,导数是差商的极限,因此我们可以给出左、右导数的概念。
若极限
存在,我们就称它为函数在x=x0处的左导数。
若极限
存在,我们就称它为函数在x=x0处的右导数。
注:函数在x0处的左右导数存在且相等是函数在x0处的可导的充分必要条件


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