Механічний та геометричний зміст похідної

Джерелом диференціального числення стали, як відомо, два питання:

1) Про відшукання швидкості в разі довільного закону руху;

2) Про відшукання дотичної до вільної лінії.

Обидва вони привели до однієї й тієї самої обчислювальної задачі, яку було покладено в основу диференціального числення. Ця задача полягає в тому, щоб задана функцією Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru відшукати іншу функцію Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru , яка дістала назву похідної і являє собою швидкість зміни функції Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru щодо зміни аргументу.

У механіці відповідна задача формулюється так: знайти швидкість тіла, що рухається за законом Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru , у деякий момент часу Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru . Вважаємо, що відстань S і час t – фізичні величини, які можна вимірювати.

Нехай за час від Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru до Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru тіло пройшло шлях Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru . Тоді Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru

Означення. Середня швидкість тіла, що рухається вздовж деякої лінії, визначається за формулою Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru .

Щоб знайти миттєву швидкість v такого тіла, потрібно перейти до границі відношення Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru при Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru :

Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru .

Означення. Миттєва швидкість тіла, що рухається вздовж лінії Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru , називається похідна функції Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru за часом Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru :

Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru .

Сформулюємо тепер розглянуту задачу мовою геометрії.

Нехай дано функцію Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru , графік якої наведено на рис. 1. Диференціальне відношення Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru дорівнює тангенсу кута β, утвореного січною, що проходить через точки А та В, які мають відповідно абсциси х та Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru , із додатнім напрямом осі Ох. Отже маємо:

Механічний та геометричний зміст похідної - student2.ru .

Значення похідної в деякій точці дорівнює точці дорівнює тангенсу кута, утвореного дотичною до кривої в цій точці з додатним напрямом осі Ох.

Наши рекомендации