NộI Dung
Một trong những thao tác quan trọng bạn làm trong phép tính là tìm đạo hàm. Đạo hàm của một hàm cũng được gọi là tốc độ thay đổi của hàm đó. Chẳng hạn, nếu x (t) là vị trí của ô tô tại bất kỳ thời điểm nào, thì đạo hàm của x, được viết là dx / dt, là vận tốc của ô tô. Ngoài ra, đạo hàm có thể được hình dung như độ dốc của một đường tiếp tuyến với đồ thị của hàm. Ở cấp độ lý thuyết, đây là cách các nhà toán học tìm ra đạo hàm. Trong thực tế, các nhà toán học sử dụng các bộ quy tắc cơ bản và bảng tra cứu.
Đạo hàm như một dốc
Độ dốc của một đường giữa hai điểm là sự tăng hoặc chênh lệch giá trị y chia cho lần chạy hoặc chênh lệch giá trị x. Độ dốc của hàm y (x) cho một giá trị nhất định của x được xác định là độ dốc của đường tiếp tuyến với hàm tại điểm. Để tính độ dốc bạn xây dựng một đường thẳng giữa điểm và điểm gần đó, trong đó h là một số rất nhỏ. Đối với dòng này, việc chạy hoặc thay đổi giá trị x là h và mức tăng hoặc thay đổi giá trị y là y (x + h) - y (x). Do đó, độ dốc của y (x) tại điểm xấp xỉ bằng / = / h. Để có được độ dốc chính xác, bạn tính giá trị của độ dốc khi h càng ngày càng nhỏ hơn, đến giới hạn của đường sắt, nơi nó đi về 0. Độ dốc tính theo cách này là đạo hàm của y (x), được viết là y Mạnh (x) hoặc dy / dx.
Đạo hàm của một hàm năng lượng
Bạn có thể sử dụng phương pháp độ dốc / giới hạn để tính đạo hàm của các hàm trong đó y bằng x với lũy thừa của a hoặc y (x) = x ^ a. Chẳng hạn, nếu y bằng x cubed, y (x) = x ^ 3, thì dy / dx là giới hạn khi h đi về 0 của / h. Mở rộng (x + h) ^ 3 cho / h, giảm xuống 3x ^ 2 + 3xh ^ 2 + h ^ 2 sau khi bạn chia cho h. Trong giới hạn khi h về 0, tất cả các số hạng có h trong đó cũng chuyển sang 0. Vì vậy, y Vòng (x) = dy / dx = 3x ^ 2. Bạn có thể làm điều này cho các giá trị khác 3 và nói chung, bạn có thể chỉ ra rằng d / dx (x ^ a) = (a - 1) x ^ (a-1).
Đạo hàm từ một chuỗi sức mạnh
Nhiều hàm có thể được viết dưới dạng một chuỗi lũy thừa, là tổng của một số hạng vô hạn, trong đó mỗi hàm có dạng C (n) x ^ n, trong đó x là một biến, n là một số nguyên và C ( n) là một số cụ thể cho mỗi giá trị của n. Chẳng hạn, chuỗi lũy thừa cho hàm sin là Sin (x) = x - x ^ 3/6 + x ^ 5/120 - x ^ 7/5040 + ..., trong đó, ... đến vô cùng. Nếu bạn biết chuỗi lũy thừa cho một hàm, bạn có thể sử dụng đạo hàm của lũy thừa x ^ n để tính đạo hàm Hàm. Ví dụ: đạo hàm của Sin (x) bằng 1 - x ^ 2/2 + x ^ 4/24 - x ^ 6/820 + ..., xảy ra là chuỗi lũy thừa cho Cos (x).
Đạo hàm từ bảng
Các đạo hàm của các hàm cơ bản như các lũy thừa như x ^ a, hàm số mũ, hàm log và hàm trig, được tìm thấy bằng phương pháp độ dốc / giới hạn, phương pháp chuỗi lũy thừa hoặc các phương thức khác. Các dẫn xuất này sau đó được liệt kê trong bảng. Chẳng hạn, bạn có thể tra cứu rằng đạo hàm của Sin (x) là Cos (x). Khi các hàm phức tạp là sự kết hợp của các hàm cơ bản, bạn cần các quy tắc đặc biệt như quy tắc chuỗi và quy tắc sản phẩm, cũng được đưa ra trong các bảng. Chẳng hạn, bạn sử dụng quy tắc chuỗi để thấy rằng đạo hàm của Sin (x ^ 2) là 2xCos (x ^ 2). Bạn sử dụng quy tắc sản phẩm để thấy rằng đạo hàm của xSin (x) là xCos (x) + Sin (x). Sử dụng các bảng và quy tắc đơn giản, bạn có thể tìm đạo hàm của bất kỳ hàm nào. Nhưng khi một chức năng cực kỳ phức tạp, đôi khi các nhà khoa học phải nhờ đến các chương trình máy tính để được giúp đỡ.