차액지수

Difference quotient

단변량 미적분학에서 차이 인수는 보통 식에 대한 이름이다.

h가 0에 가까워질 때 한계에 도달하면 함수 f의 파생형이 된다.[1][2][3][4] 표현식의 명칭은 함수의 값 차이에 대한 인수가 함수의 해당 값 차이(이 경우 후자는 (x + h) - x = h이다)[5][6]라는 사실에서 유래한다. 차이 지수는 한 구간(이 경우, 길이 h의 구간)에 대한 함수의 평균 변화율을 측정한 값이다.[7][8]: 237 [9] 따라서 차이 지수(즉, 파생상품)의 한계는 순간적인 변화율이다.[9]

표기법(및 관점)의 약간 변경에 의해, 간격 [a, b]에 대한 차이 지수

구간[a, b]에 걸쳐 f의 파생상품의 평균(또는 평균)값이라고 한다[5]. 이 이름은 다른 기능 f의 경우, 파생상품 f′가 구간의 어느 시점에 평균값에 도달한다는 것을 기술하는 평균값 정리에 의해 정당화된다.[5] 기하학적으로 이 차이 인수는 좌표(a, f(a)) 및 (b, f(b))로 점을 통과하는 세컨트 선의 기울기를 측정한다.[10]

차이 인용구는 수치적 분화의 근사치로 사용되지만,[8] 이 적용에서도 비판의 대상이 되어 왔다.[11]

차이 인수는 때때로 뉴턴 인지도[10][12][13][14](아이작 뉴턴 이후) 또는 페르마의 차이 인지도(피에르 드 페르마 이후)라고도 불린다.[15]

개요

위에서 논의한 차액지수의 전형적인 개념은 보다 일반적인 개념의 특정한 경우다. 미적분학과 다른 고등 수학의 주된 수단이 기능이다. 그것의 "입력 값"은 그 주장으로, 보통 그래프에서 표현 가능한 점("P")이다. 두 점의 차이는 그 자체로 델타(ΔP)라고 알려져 있으며, 함수 결과의 차이와 마찬가지로 특정 표기법은 형성 방향에 의해 결정된다.

  • 전방차: ΔF(P) = F(P + ΔP) - F(P);
  • 중심 차이: ΔF(P) = F(P + ΔP) - F(P - ΔP);
  • 후진차: :F(P) = F(P) - F(P - ΔP)

F(P)가 기본이기 때문에 일반적인 선호도는 전진 방향이며, 차이(예: "ΔP")가 여기에 추가된다. 더 나아가

  • ΔP가 유한한 경우(측정 가능한 의미) ΔF(P)는 DP와 DF(P)의 특정 변호를 갖는 유한차이로 알려져 있다.
  • If ΔP is infinitesimal (an infinitely small amount——usually expressed in standard analysis as a limit: ), then ΔF(P) is known as an infinitesimal difference, with specific denotations of dP and dF(P) (in calculus graphing, the point is almost는 "x"로, F(x)는 "y"로 독점적으로 식별된다.

함수 차이를 점 차이로 나눈 값을 "차이 지수"라고 한다.

ΔP가 최소치인 경우 차이점 지수는 파생상품이고, 그렇지 않은 경우 다음과 같이 구분된 차이다.

점 범위 정의

ΔP가 미미하거나 유한한 것과 상관없이, (최소한, 파생상품의 경우 이론적으로) 포인트 범위가 있으며, 여기서 경계가 P ± (0.5) ΔP (방향—ΔF(P), ΔF(P) 또는 ΔF(P)인 경우:

LB = 하한, UB = 상한;

파생상품은 자체 파생상품을 보유하는 기능 그 자체로 간주될 수 있다. 따라서 각 함수는 파생 또는 분화의 순차적 도("높은 순서")에 위치한다. 이 특성은 모든 차이 인수로 일반화할 수 있다.
이 시퀀싱에는 해당 경계 스플리터링이 필요하므로 각 구간을 중간점(Pi)으로 표시하여 점 범위를 더 작은 등거리 구간으로 분할하는 것이 실용적이며, 여기서 LB = P와0 UB = Pń, n번째 점은 도/순서와 동일하다.

  류)Po는 교정된 동력)Po는 교정된 동력+0Δ1P)Pń−(Ń-0)Δ1P, P1)Po는 교정된 동력+1Δ1P)Pń−(Ń-1)Δ1P, P2)Po는 교정된 동력+2Δ1P)Pń−(Ń-2)Δ1P;P3)Po는 교정된 동력+3Δ1P)Pń−(Ń-3)Δ1P, ↓↓ ↓ ↓ Pń-3)Po는 교정된 동력+(Ń-3)Δ1P)Pń − 3Δ1P, Pń-2)Po는 교정된 동력+(Ń-2)Δ1P)Pń − 2Δ1P, Pń-1)Po는 교정된 동력+(Ń-1)Δ1P)Pń − 1Δ1P, UB)Pń-0.)Po는 교정된 동력+(Ń-0)Δ1P)Pń − 0Δ1P)Pń을 말한다. 
  ΔP = Δ1P = P1 − P0 = P2 − P1 = P3 − P2 = ... = Pń − Pń-1; 
  ΔB = UB - LBń = P - P = ΔP0ń = ΔP1.  

1차 차이 지수(단위: 1)

파생상품으로서

파생상품으로서의 차이지수는 P가0 본질적으로 P1 = P2 = ...와 같기 때문에 그 점을 지적하는 것 외에는 설명이 필요하지 않다. = Pń(차이가 극미미하기 때문에 라이프니즈 표기법과 파생 표현식은 P 대 P 또는0 Pń:

다른 파생상품 명칭도 있지만, 가장 인정받는 표준 명칭이다.

분단차이로서

그러나 분단된 차이는 LB와 UB 사이의 평균 파생상품과 같기 때문에 추가적인 설명이 필요하다.
이 해석에서 P는ã 추출한 함수, P의 평균값(미드레인지, 그러나 보통 정확히 중간점은 아님)을 나타내며, P의 평균값을 추출한 함수 평균에 따른 특정 평가값을 나타낸다. 보다 형식적으로 P는ã 미적분학의 평균값 정리에서 발견되는데, 다음과 같다.
[LB,UB]에 연속적이고 (LB,UB)에 구별이 가능한 기능에 대해서는 간격(LB,UB)에 일부 P가ã 존재하여 [LB,UB] 구간의 끝점을 연결하는 세컨트가 P의ã 접선과 평행하게 된다.
본질적으로 P는ã LB와 UB 사이의 P의 가치를 나타낸다.
평균값 결과를 분할된 차이와 연결:
정의상 LB0/P와 UB/Pń 사이에 가시적인 차이가 있는 것처럼 라이프니즈와 파생 표현은 함수 인수의 분리가 필요하다.

고차차인용도

두 번째 순서

세 번째 순서

N번째 순서

분할된 차이 적용

분할된 차이의 본질적 적용은 한정된 차이에 지나지 않는 한정된 적분의 표시에 있다.

평균값, 파생상품표현 양식이 고전적 적분 표기법과 모든 동일한 정보를 제공하므로, 표준 ASCII 텍스트만 지원/수락하는 서면 장소나 평균 파생상품(예: 평균 반지름을 찾는 경우)만 필요한 경우 등 평균값표현 양식이 선호될 수 있다. 타원 적분). This is especially true for definite integrals that technically have (e.g.) 0 and either or as boundaries, with the same divided difference found as that with boundaries of 0 and (thus r평균화 작업 감소:

이는 반복 및 다중 통합(ΔA = AU - AL, ΔB = BU - BL, ΔC = CU - CL):

그러므로,

그리고

참고 항목

참조

  1. ^ Peter D. Lax; Maria Shea Terrell (2013). Calculus With Applications. Springer. p. 119. ISBN 978-1-4614-7946-8.
  2. ^ Shirley O. Hockett; David Bock (2005). Barron's how to Prepare for the AP Calculus. Barron's Educational Series. p. 44. ISBN 978-0-7641-2382-5.
  3. ^ Mark Ryan (2010). Calculus Essentials For Dummies. John Wiley & Sons. pp. 41–47. ISBN 978-0-470-64269-6.
  4. ^ Karla Neal; R. Gustafson; Jeff Hughes (2012). Precalculus. Cengage Learning. p. 133. ISBN 978-0-495-82662-0.
  5. ^ a b c Michael Comenetz (2002). Calculus: The Elements. World Scientific. pp. 71–76 and 151–161. ISBN 978-981-02-4904-5.
  6. ^ Moritz Pasch (2010). Essays on the Foundations of Mathematics by Moritz Pasch. Springer. p. 157. ISBN 978-90-481-9416-2.
  7. ^ Frank C. Wilson; Scott Adamson (2008). Applied Calculus. Cengage Learning. p. 177. ISBN 978-0-618-61104-1.
  8. ^ a b Tamara Lefcourt Ruby; James Sellers; Lisa Korf; Jeremy Van Horn; Mike Munn (2014). Kaplan AP Calculus AB & BC 2015. Kaplan Publishing. p. 299. ISBN 978-1-61865-686-5.
  9. ^ a b Thomas Hungerford; Douglas Shaw (2008). Contemporary Precalculus: A Graphing Approach. Cengage Learning. pp. 211–212. ISBN 978-0-495-10833-7.
  10. ^ a b Steven G. Krantz (2014). Foundations of Analysis. CRC Press. p. 127. ISBN 978-1-4822-2075-9.
  11. ^ Andreas Griewank; Andrea Walther (2008). Evaluating Derivatives: Principles and Techniques of Algorithmic Differentiation, Second Edition. SIAM. pp. 2–. ISBN 978-0-89871-659-7.
  12. ^ Serge Lang (1968). Analysis 1. Addison-Wesley Publishing Company. p. 56.
  13. ^ Brian D. Hahn (1994). Fortran 90 for Scientists and Engineers. Elsevier. p. 276. ISBN 978-0-340-60034-4.
  14. ^ Christopher Clapham; James Nicholson (2009). The Concise Oxford Dictionary of Mathematics. Oxford University Press. p. 313. ISBN 978-0-19-157976-9.
  15. ^ 도널드 C. 벤슨, 더 부드러운 페블: 수학 탐구, 옥스퍼드 대학 출판부, 2003, 페이지 176.

외부 링크