好多人学高数时,总会被dy和Δy弄得晕头转向。它们到底有啥区别?下面就来详细说说。
含义大不同
dy代表的是微分。假设函数是y = f(x),当自变量在点x处有改变量Δx,函数对应改变量Δy满足Δy = A×Δx + ο(Δx),这里A和Δx没关系,就说函数f(x)在点x可微,AΔx就是函数在点x的微分,记成dy,也就是dy = A×Δx。像在x = x0时,记成dy∣x=x0 。而Δy指的是函数的增量,同样基于自变量在点x有改变量Δx,函数改变量和它的关系就是Δy = A×Δx + ο(Δx)。
计算表达式差异
dy的计算表达式是dy = f'(x)dx。当函数可微时,Δy = A Δx + a(x),这里A是常数,a(x)在Δx趋近于0时是比Δx高阶的无穷小量,那么微分dy = A Δx = A dx。而Δy的计算是Δy = f(x + Δx) - f(x) 。函数的增量Δy能写成Δy = AΔx + o(Δx)的形式。比如一个简单的一次函数y = 2x,当x从1变到1.1时,Δx = 0.1,Δy = f(1.1)-f(1)=2×1.1 - 2×1 = 0.2 ,通过求导dy = 2dx,dx = 0.1时,dy = 0.2 ,这里只是巧合相等。
数值关系情况
一般情况下,dy和Δy是不相等的。dy可以理解成当Δx趋近于无穷小时的Δy。比如对于函数y = x²,当x = 1 ,Δx = 0.01时,Δy = (1 + 0.01)² - 1² = 0.0201 ,dy = 2x dx ,此时dy = 2×1×0.01 = 0.02 ,明显dy和Δy不一样。当函数可微时,Δy = dy + o(Δx) ,o(Δx)是比Δx高阶的无穷小。也就是说随着Δx越来越小,Δy和dy就越来越接近。
应用场景差异
在近似计算里,dy用得比较多。因为它计算相对简单,能快速得到函数值的近似变化。像要计算一个复杂函数在某点附近的函数值变化,就可以用dy来近似。而Δy在求函数的实际变化量时更有用。比如研究物体运动的位移变化,就需要用Δy准确计算位移从一个时刻到另一个时刻的实际改变。
几何意义区别
从几何角度看,dy表示的是曲线在某点处切线纵坐标的增量。在函数图像上,切线是曲线在该点的局部线性近似,dy就是沿着切线方向的纵坐标变化。而Δy是函数图像上两点纵坐标的实际差值。比如在一条弯曲的道路上,dy就像是沿着道路在某点切线方向走的垂直距离变化,Δy则是沿着实际道路走的垂直距离变化。
学习重要性
区分dy和Δy对学习高等数学很关键。它能帮助我们更好地理解导数、微分等概念。在解决实际问题时,能根据具体情况选择用dy还是Δy来进行计算。比如在物理中的速度、加速度问题,经济中的成本、利润变化问题等,都需要准确运用这两个概念。大家在学高数时,有没有被dy和Δy搞得特别头疼呢?觉得这篇文章有用的话,就点赞分享吧!