3. Метоäèка ввеäеíèя поíятèя проèзвоäíой
11
3. Методика введения понятия производной
а) различные подходы к определению производной
Существуют различные подходы к введению понятия производной.
Рассмотрим наиболее распространенные и принятые в действующих учебни-
ках алгебры и начал анализа.
I. А. Н. Колмогоров (и др.) «Алгебра и начала анализа»
§ 4 «Производная»
1. Приращение функции.
2. Понятие о производной.
3. Понятие о непрерывности функции и предельном переходе.
4. Правила вычисления производных.
5. Производные тригонометрических функций.
Вначале вводятся понятия приращения
функции и приращения аргу-
мента. Это делается следующим образом.
Пусть
х — произвольная точка, лежащая в некоторой окрестности фик-
сированной точки
х
0
. Разность
х - х
0
называется
приращением независимой
переменной (или
приращением аргумента) в точке
х
0
и обозначается
х. Та-
ким образом,
х =
х - х
0
,
откуда следует, что
х =
х
0
+
х.
Говорят также, что первоначальное
значение аргумента х
0
получило
приращение
х. Вследствие этого значение функции
f изменится на величину
f (
x) –
f (
x
0
) =
f (
x
0
+
x) –
f (
x
0
).
Эта разность называется
приращением функции f в точке
х
0
, соответст-
вующим приращению
х, и
обозначается символом
f (читается «дельта
эф»), т. е. по определению
f =
f (
х
0
+
х)
- f (
х
0
)
,
откуда
f (
x) =
f (
x
0
+
х) =
f (
х
0
) +
f.
При фиксированном
х
0
приращение
f есть функция от
х.
f называют также приращением зависимой переменной и обозначают
через
у для функции
у = f (x).
Затем выполняются упражнения на нахождение
приращения функции и
приращения аргумента для фиксированной точки при заданной функции
у.
П р и м е р 1. Найти приращения
х и
f в точке
х
0
, если
f (
х) =
х
2
,
х
0
= 2.
П р и м е р 2. Найти приращение
f функции
f (
х) =
1
х
, в точке
х
0
, если
приращение аргумента равно
х.
Прежде чем формулируется определение производной, вводятся понятия
о касательной к графику функции в данной точке и мгновенной скорости дви-
жения. Определение производной дается следующим образом:
О п р е д е л е н и е 1.
Производной функции f в точке х
0
называется чис-
ло, к которому стремится разностное отношение
13
12
0
0
(
)
( )
f
f x
x
f x
x
x
при
х, стремящемся к нулю.
Производная функции
f в точке
х
0
обозначается
f
/
(
х
0
). Затем рассматри-
ваются примеры нахождения производной с помощью определения.
Понятие предельного перехода автор не рассматривает.
Функцию,
имеющую производную в точке х
0
называют
дифференци-
руемой в этой точке. Нахождение
производной данной функции f называют
дифференцированием.
Do'stlaringiz bilan baham: