导数微分及其运用(用导数和微分做近似计算)
导数微分及其运用(用导数和微分做近似计算)第二步:哈哈,是不是有种脱了裤子放那啥的感觉?没看懂的同学先别骂娘,我们继续。然后再画出它的图形:上篇文章里,我们讲过,导数是对曲线上任一点的空间状态的描述,微分是对这个点的空间尺度的量化。那么,我们就可以用微分来构造上面的式子了。第一步:
先来出一道题目:
是不是有同学要拿起笔来硬算啊?
先等一下,让微分出马来搞掂!
先考查一下上面的式子,变量在底数上,那我们先构建基本函数式,并求导:
然后再画出它的图形:
上篇文章里,我们讲过,导数是对曲线上任一点的空间状态的描述,微分是对这个点的空间尺度的量化。那么,我们就可以用微分来构造上面的式子了。
第一步:
哈哈,是不是有种脱了裤子放那啥的感觉?没看懂的同学先别骂娘,我们继续。
第二步:
在区间[2,2.02]做积分到微分的逆变换。
第三步:
把微分集合展开
回到函数y=x^3的图形,从x=2到x=2.02,变化是很小的,在区间[2,2.02]上各点的导数可以看作是近似相等的,那我们可以取x=2上的导数f'(2)来替代整个区间上各点的导数,然后无限个无穷小Δx→0合并成一个自变量的微增量Δx=0.02。
第四步:
于是,得:
用计算器算一下,2.02^3=8.242408, 四舍五入等于8.24!
上面的近似计算,也可以找出它的实物意义。
就像上图中的正立方体,长宽高等长且均匀膨胀一个微变量Δx,增加的体积可以近似地看作是三个面与变量Δx乘积的和。
从上面的过程,我们可以总结一个近似计算的公式:
其实就是一个压缩版的泰勒展开式了,然后,还可以改写成压缩版的麦克劳林公式:
用这个式子,我们来试算一个sin18=?
实际计算结果是sin18=0.309,差了0.005,误差1.6%。