пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Гем. и мех. смысл производных

 

Геометрический смысл производной.  Рассмотрим график функции  f ( ): 
 

ana3b.gif


Из рис.1  видно, что для любых двух точек A и B графика функции:  
 

ana3e.gif


где  alfa.gif - угол наклона секущей AB.

Таким образом, разностное отношение равно угловому коэффициенту секущей. Если зафиксировать точку A и двигать по направлению к ней точку B, то  dltx.gif неограниченно уменьшается и приближается к 0, а секущая АВ приближается к касательной АС. Следовательно, предел разностного отношения равен угловому коэффициенту касательной в точке A. Отсюда следует: производная функции в точке есть угловой коэффициент касательной к графику этой функции в этой точке. В этом и состоит геометрический смысл производной.

Уравнение касательной. Выведем уравнение касательной к графику функции в точке A ( x0 ,  f ( x0  ) ). В общем случае уравнение прямой с угловым коэффициентом  f ’( x0 )  имеет вид: 
 

y = f ’( x0 ) · x + b .

 

Чтобы найти b, воспользуемся тем, что касательная проходит через точку A:
 

f ( x0 ) = f ’( x0 ) · x0 + b ,

 

отсюда,  b =  f ( x0 ) – f ’( x0 ) · x0 , и подставляя это выражение вместо  b, мы получим  уравнение касательной:
 

y =  f ( x0 ) +  f ’( x0 ) · ( x – x0  ) .

 

Механический смысл производной. Рассмотрим простейший случай: движение материальной точки вдоль координатной оси, причём закон движения задан:  координата  x  движущейся точки – известная функция  x ( t ) времени  t. В течение интервала времени от  t0  до  t0+ dltt.gif  точка перемещается на расстояние:  x ( t0 + dltt.gif ) - x ( t0 ) = dltx.gif, а её средняя скорость равна:  va = dltx.gif / dltt.gif . При  dltt.gif arrow_big.gif 0  значение средней скорости стремится к определённой величине, которая называется мгновенной скоростью  t0 )  материальной точки в момент времени  t0 . Но по определению производной мы имеем:
 

ana3f.gif

 

отсюда,  v t0 ) = x’ t0 ) , т.e. скорость – это производная координаты по времени. В этом и состоит  механический смысл производной.Аналогично, ускорение – это производная скорости по времени:  a = v’ t ).


24.01.2015; 20:59
хиты: 61
рейтинг:0
Точные науки
математика
алгебра
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь