Курс лекций по математике для направления 020700 - Геология. Широкова Е.А - 57 стр.

UptoLike

Рубрика: 

57
0
()f f x x o x  
.
Как было сказано выше, второе слагаемое в выражении приращения функции
величина более высокого порядка малости, чем величина
x
, а следовательно, и
чем величина
0
f x x
. Другими словами, первое слагаемое в выражении
приращения функции представляет основную часть приращения функции.
Называют его дифференциалом функции
y f x
в точке
0
x
и обозначают
00
.()x f x xdf 
В целях единообразия и для того, чтобы подчеркнуть, что
x
бесконечно малая величина, приращение аргумента
x
в этой формуле
обозначают
. Тогда
df f x dx
, откуда следует второе обозначение
производной
df
fx
dx
. Связь между приращением функции и ее
дифференциалом изображена на рисунке 1.
Замечание. Геометрическим смыслом производной
0
()fx
является тангенс
угла наклона касательной к кривой
()y f x
в точке
00
( , ( ))x f x
.
Физическим смыслом производной
0
()fx
является скорость в момент
0
xx
, когда зависимость длины пути
y
от скорости
x
задается функцией
()y f x
.
Теорема. Дифференцируемая в точке
0
x
функция непрерывна в этой точке.
В самом деле, поскольку
00
0 0 0
lim lim ( ) lim ( )
x x x
y f x f x x o x
 
0
, имеем
0
lim 0
x
y


, то есть условие ее непрерывности в соответствии с
определением 3.
Если из условия непрерывности функции следует, что приращение функции
y
бесконечно малая при
0x
, то из условия дифференцируемости
получается, что
y
бесконечно малая одного порядка малости с
x
.
                                  f  f   x0  x  o(x) .
     Как было сказано выше, второе слагаемое в выражении приращения функции
– величина более высокого порядка малости, чем величина x , а следовательно, и
                    
чем величина f  x0 x . Другими словами, первое слагаемое в выражении
приращения функции представляет основную часть приращения функции.
Называют его дифференциалом функции y  f  x  в точке x0 и обозначают
df ( x0 )  f   x0  x. В целях единообразия и для того, чтобы подчеркнуть, что x –
бесконечно малая величина, приращение аргумента x в этой формуле
обозначают dx . Тогда df  f   x  dx , откуда следует второе обозначение
                               df
производной f   x             . Связь между приращением функции и                ее
                               dx
дифференциалом изображена на рисунке 1.




     Замечание. Геометрическим смыслом производной f ( x0 ) является тангенс
угла наклона касательной к кривой y  f ( x) в точке ( x0 , f ( x0 )) .
     Физическим смыслом производной f ( x0 ) является скорость в момент
x  x0 , когда зависимость длины пути y от скорости x задается функцией
y  f ( x) .
      Теорема. Дифференцируемая в точке x0 функция непрерывна в этой точке.

                                x0        x0            x0   
    В самом деле, поскольку lim y  lim f ( x0 )  lim f   x0  x  o(x)   
       0 , имеем lim y  0 , то есть условие ее непрерывности в соответствии с
                   x0
определением 3.
    Если из условия непрерывности функции следует, что приращение функции
y бесконечно малая при x  0 , то из условия дифференцируемости
получается, что y бесконечно малая одного порядка малости с x .
                                           57