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欢迎学习导数第一原则。导数是数学中用来衡量函数瞬时变化率的重要工具。比如,当我们想知道汽车在某一瞬间的确切速度时,就需要用到导数的概念。那么,如何精确计算某一点的瞬时变化率呢?这就引出了我们今天要学习的导数第一原则。
要理解导数第一原则,我们先从平均变化率开始。在函数图像上,我们选取两个点:点P,坐标为x逗号f(x),和点Q,坐标为x加delta x逗号f(x加delta x)。连接这两个点,我们得到一条割线。平均变化率的公式是f(x加delta x)减去f(x),再除以delta x。这个公式实际上代表的就是割线的斜率。
现在我们来看导数第一原则的核心思想。要得到点P的瞬时变化率,我们需要让点Q无限接近点P。这意味着delta x需要无限趋近于零。让我们观察当点Q沿着函数曲线缓慢移动向点P时,连接P和Q的割线是如何变化的。注意看,随着delta x越来越小,割线的方向在不断调整。
现在我们来看导数第一原则的完整公式。f撇(x)等于当delta x趋近于零时,f(x加delta x)减去f(x)除以delta x的极限。让我解释公式的各个部分:f(x加delta x)减去f(x)是y的变化量,delta x是x的变化量,它们的比值是平均变化率,也就是割线的斜率。lim表示取极限的过程,让delta x趋近于零。最终得到的f撇(x)就是导数,代表瞬时变化率,也就是切线的斜率。
让我们总结一下今天学习的导数第一原则。首先,导数第一原则的核心思想是通过极限将平均变化率转化为瞬时变化率。其次,我们看到割线如何通过极限过程逐渐变为切线。公式的核心在于当delta x趋近于零时求极限。导数代表的是函数在某一点的瞬时变化率,也就是切线的斜率。这是微积分学的基础概念,为后续学习奠定了重要基础。