之前笼统地介绍了微分大概是什么?本节来认识第一个的微分:切线。
先描述下,它是怎样一个微分。比如,有曲线
给出
要找到一个直线段来近似这个曲线段,也就是找到这个曲线段的微分:
此微分的特点是,当
描述清楚此微分后,本文会详细讲明白以下两点:
这个微分其实就是切线。
初学几何的时候,切线是这么定义的:
比如这就是圆、椭圆的切线:
但是这个定义推广到所有曲线上是不成立的:
我们需要用极限来定义切线。比如说,要求曲线
在
然后寻找
以此类推,找到点
把这些割线组成数列:
它的极限
那么,在
可以这么思考,在
而:
所以只有一个交点。
这里说明得很不严格,只是让同学们进一步理解极限。
刚才只是给出了切线的定义,但是还是不能把切线求出来。下面来看看怎么求。
要求
其中
就可以得到切线的函数。
容易有以下推论:
所以来看看割线的斜率怎么求吧。假设要求
可以看到当
先把割线的斜率
因此:
根据刚才的分析可知:
这个极限就被称为导数:
如果
也常写作: