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七、无限小的量
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量本来是抽象的,为了容易想象的缘故,我们前面说导数的效用和计算法的时候,曾经找出运动的现象来做例子。
现在更要确切一点地来讲明白数学的函数的意义,我们用的方法虽然和前面已经用过的相仿佛,但要比它更一般些。
导数的一般的定义是怎样的呢?
从以前所讲过的许多例子,我们知道:导数是表示函数的变化的,无论那函数所倚靠着的变数,它的变化小到什么地步,总归可表示出函数在那当儿所起的变化。
导数指示给我们看,那函数什么时候渐渐变大和什么时候渐渐变小。
它又指示给我们,这种变化什么时候来得快,什么时候来得慢。
而且它所能指示的,并不是大体的情形,简直连变数的值虽只有无限小的一点变化,函数的变化状态,也指示得非常清楚。
因此,研究函数的时候,导数实在占着很重要的位置。
关于这种巧妙的方法的研究和解释,以及它的计算的发明,都是非常有趣的。
它的发明真是十分的奇异,而结果又十分的丰富,这可算得是一种奇迹吧!
然而追根究底,它不过是从数学的符号的运用当中诱导出来的。
不是吗?我们用?这样一个符号放在一个量的前面,算它所表示的量是无限地小,它可以逐渐减小下去,而且是可以无限地减小下去的。
我们跟着就研究这种无限小的量的关系,便得出导数这一个奇怪的量。
不过起源虽很简单,但这些符号也并不是就可以任意诱导出来的。
照我们前面所已讲明的看来,它们原是为了研究任何函数无限小的变化的基本运算才产生的。
它逐渐展开的结果,对于一般的数学的解析,却变成了一个很精当的工具。
这也就是数学中微分学这一部分,又有人叫它是解析数学的原因。
一直到这里,我们已经好几次说到,对于导数这一类的东西,要给它一个精确的定义,但始终还是没有做到,这总算一件憾事。
原来要抽象地了解它,本不很容易,所以还只得慢慢地再说吧。
单是从数学计算的实际上,这些东西的定义是不能再找到的了,所以仍旧只好请符号来说明。
一起头举例,我们就用字母来代表运动的东西,这已是一种符号的用法。
后来讲到函数,我们又用到下面这种形式的一个式子:
y=f(x)
这式子自然也只是一个符号。
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