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dx,dy在Leibniz時被認為是無窮小的數,當時飽受批評 後來在Cauchy及Weierstrass等人的努力之下 發明了一種全新的概念 limit 可以繞過無窮小這種當時無法自圓其說的概念 安全的給出導數值 我會建議初學者直接學這種εδ,ε-N 的極限 而不要糾纏在無窮小之上 有人說極限的觀念對初學者太難 我覺得是對εδ語言的陌生 這點可以透過大量練習克服 熟能生巧 板上也有講解的很清楚的文章可看 #16yy-oIS (Math) 有了導數之後,就可以定義dx,dy http://imgur.com/FFCywV3 這是Thomas的微積分 有給定義還有例題可以算dy(給定x及dx之下) 這種看法 dx,dy都是variables 還有一種看法是把 dy 定義成 Δy 的線性主要部分 若 y=f(x) Δy=f(x+Δx)-f(x)=f'(x)Δx + ο(Δx) 則定義 dy=f'(x)Δx (可參考維基https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_of_a_function) 因 I(x)=x, I'(x)=1 hence dx=I'(x)Δx=Δx so dy=f'(x)dx 若x不是獨立自變數,x=g(t),y=f(g(t)),t是獨立變數 則根據定義 dy = f'(g(t))g'(t)Δt (chain rule) = f'(x)dx 所以不管x是不是獨立變數 dy=f'(x)dx 形式不變 這在多變量函數的全微分也成立 (之前舉的例子#1M0XZ9Ym x,y並非都是獨立變數) 二階微分 y=f(x) dy=f'(x)dx d(dy) = f''(x)dxdx + f'(x)d(dx) = f''(x) dx^2 + f'(x) d^2 x 若x是獨立變數,則d(dx)=0 (因 dx=Δx,與x無關,Δx視為定植,微分為0) d^2 y 此時 f''(x) = ----- dx^2 d(dy/dx) 這也是為什麼 -------- 會寫成上式 (不過這只有當x是獨立變數時才成立) dx dx,dy,這種符號很好用 通常導數的運算公式也有對應的微分公式 如 d(u+v)=du+dv d(uv)=udv+vdu ...等等 在積分上跟變數代換 部分積分等規則又配合得恰到好處 一種非常好用的東西 如果不嚴謹 數學家會想出其他的辦法自圓其說 而不是放棄使用它 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 218.164.74.194 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Math/M.1459703396.A.6EA.html ※ 編輯: ERT312 (218.164.74.194), 04/04/2016 01:12:08
wohtp : 如果所謂「放棄」指的是我在第一篇推文說的丟掉不用 04/04 01:25
wohtp : 那我說的是無窮小的 dx 這個概念被大家丟掉了,這點 04/04 01:26
wohtp : 可沒錯 04/04 01:26
wohtp : 符號本身是很好用,所以的確也活下來了 04/04 01:27
wohtp : 可是在初微的階段,把 dy 和 dx 當成可以獨立存在的 04/04 01:29
wohtp : 東西,然後還跟積分符號裡面的那些 dy, dx 一樣,那 04/04 01:30
wohtp : 至少是abuse of notation 04/04 01:30
wohtp : 亂用符號也不是滔天大罪,我做物理的天天在惡搞 04/04 01:31
ERT312 : 可以說是符號的 overloaded 這還滿常見的 04/04 01:32
wohtp : 但是這就跟巷口紅燈可是沒車所以你直接過馬路一樣, 04/04 01:33
wohtp : 做是做得,也別太理直氣壯 04/04 01:33
ERT312 : 但是預設是不會有人誤會 (雖然實際上不是如此) 04/04 01:34
wohtp : overload的必需條件是符號的各種意義沒有機會混合 04/04 01:36
wohtp : 可是把 f(y) dy/dx = g(x) 這樣的東西寫成 04/04 01:36
wohtp : f(y) dy = g(x) dx,然後左右再上積分符號,這樣你 04/04 01:37
wohtp : 至少把三個不同意義混在一起了 04/04 01:37
wohtp : 其實,回到那個闖紅燈的例子,我甚至願意不管一般用 04/04 01:41
wohtp : 路人怎樣,只要別車禍就好。 04/04 01:41
wohtp : 可是數學板等同交警板耶... 04/04 01:42
ERT312 : 這可以說是符號配合得非常好(很好記憶),但不能看成 04/04 01:42
ERT312 : 推論過程 04/04 01:42
alfadick : 不覺得符號有很好用到哪裡去 04/04 03:46
alfadick : 比較像是因為歷史遺跡 人類習慣了 還不差 就將就 04/04 03:46
WINDHEAD : 這篇正解。其實這些符號的使用都可以用嚴謹的解釋 04/04 06:06
WINDHEAD : 來合理化,就像函數也不是數字卻可以相加相乘一樣 04/04 06:07
WINDHEAD : 數學板可不是什麼交警板 04/04 06:10
WINDHEAD : 就好像法律系並不是要教你「記住這條法律不可違背」 04/04 06:15
WINDHEAD : 而是教你法律是怎麼形成的,法律並不是不能改的 04/04 06:16
Desperato : dy這種differential的概念 能拓展到積分去嗎? 04/04 10:44
ERT312 : 積分上的一些運算規則像變數代換等要另外證明 04/04 10:56
ERT312 : 雖然結果好像是對微分的直接運算 04/04 10:58
ERT312 : 不過differential是difference的線性主要部分的概念 04/04 10:59
ERT312 : 倒是可以拓展到變分(variation)上去 04/04 11:00
Desperato : 我也覺得應該是像變數變換 只是這部分很弱 04/04 11:14
Desperato : 詳細證明沒辦法靠自己寫出來 04/04 11:14