函数的微分

Matrix Xu Lv1

一、定义

正方形面积增量示意图

对于正方形来说,增量

当 足够小,可以近似

对于 而言,当 时, 是其主要部分,将其记作

其中 是一个不变量(即原正方形的 2 倍)

而 在 是一个极小量,记为

现在,扩展到

我们约定主部系数值 ,极小增量 ,假设

由于 是 的高阶无穷小,

若在 下

由于 ,故上面步骤为等价变换

我们可以得出,在一元函数下,可微是可导的充要条件

写作 => 其实就是

二、几何视角

切线近似示意

当 足够小可以近似

即利用切线替代极小段弧线计算

三、微分和运算法则

(1) 微分 由上式

用 严格化,有

故求导后乘上 得到微分

(2) 加减乘除运算法则

(3) 复合函数

假设 ,

=>

=>    

=>    

=>

故无论使用 func 还是数作为自变量,其次相完全一致。

也就是说,可以灵活的决定这个洋葱要剥几层。

举个例子

=> 

再举个例子

由 ,得

对其进行反导,得 (C 为常数)

所以

四、近似计算和误差

其实可以参照示意图

误差示意

举个例子  近似值

由于 已知,上值可分解为

然后根据需求代入 和 近似值计算即可

以下是常见的近似,当 时,

下面说说误差

约定 为精确值, 为近似值,则绝对误差定义为

相对误差定义为

所以绝对误差是个值,相对误差是个百分比。

由于我们无法得到真实 ,但我们可以知道

称为绝对误差限, 为相对误差限

举个例子 圆钢 , ,求 和

面积公式

  • Title: 函数的微分
  • Author: Matrix Xu
  • Created at : 2026-10-27 22:00:00
  • Updated at : 2026-10-28 00:08:34
  • Link: https://www.matrix060.top/2026/10/27/函数的微分/
  • License: This work is licensed under CC BY-NC-SA 4.0.
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