求导数的麻烦方法——导数极限定义导数的用处前面我们已经说过,可以用来度量函数在某一点 x0 的陡峭程度,即斜率
比如说两条利润函数曲线,我们当然喜欢其中陡峭的那一条了,这意味着利润增加得相当快,如果能精确度量出函数在某点 x0 的斜率,这样也好知道自己的利润究竟增加得多快
而函数 y=f(x)在点 x0 的导数,正好就等于函数曲线在点 M(x0,f(x0))的切线斜率
我们看看这个结论是如何得出的
右边这个图,在 x0 右边距离为△x 的地方另取 一点,那么曲线上相应的点 M1 的坐标为(x0+△x,f(x0+△x)),我们将点 M 和 M1 连起来,得到一条直线,我们称之为“割线”,显然它不是我们所要的切线
这条割线的斜率是多少呢
割线 MM1 的斜率=xxfxxfxxyy)()(000101请注意,如果这时我们沿着曲线 f(x)移动点 M1,使它逐渐接近点 M(也就是让△x 缩小,最后变成 0),割线 MM1 就会逐步移动,渐渐靠近切线 MT,向切线 MT 逼近
从图中可以看出,当 M1 沿着曲线逐渐向 M 靠拢时,MM1 的斜率也会向 MT 的斜率逐渐靠近
我们可以把上面这句话写成:当△x→0,MM1 的斜率→MT 的斜率
用式子表示:切线 MT 的斜率=xxfxxfx)()(lim000这就是导数的定义
△x 中在 x 前面的那个三角形,是一个大写希腊字母,读作 delta,相当于英文字母的 D
据说牛顿年轻的时候,由于先天有某种障碍缺陷,无法精通某种秘密的握手方式,结果不幸因此被一个名称中带△的兄弟会拒绝了他的入会申请
当时他当然非常失望,他后来幽默地用了这个让他毕生最伤心的字母,作为他一生最伟大的成就(微积分)的基石
他用△x 这个符号,来代表 x 的微小变化
导数的定义还可以有其他形式,比如用 h 替代△x:hxfhxfxfh)()(