Кратко о дифференциальной форме функций

Для приближенного понимания.

Дифференциал — это скорость ее изменения чего-либо.

Для простоты рассмотрим машину, которая движется по дороге.

Для еще большего упрощения дорога будет прямой, а машина будет двигаться равномерно, т. е. не изменяя скорости.

Чтобы понять, где будет находиться машина в определенный момент времени, мы можем воспользоваться следующей функцией.

x(t) = x₀ + V*t

Теперь простенько. 
Слева от знака равно мы показываем, что функция описывает изменение координаты X в зависимости от времени t. 
Справа мы раскрываем эту взаимосвязь. В нашем случае мы к координате начального положения машины добавляем скорость машины V умноженную на время движения t.

А теперь страшные слова: продифференцируем функцию по времени.

dx(t) = V

Это взято не с потолка, но ссылки на что-то более сложное, где этот маневр разжевывается, я приводить не буду. Если интересно – курс Фихтенгольца в помощь.

Получаем слева обозначение дифференциала функции изменения координаты X от времени t, а справа – скорость V.

Если машина будет двигаться не равномерно, а допустим равномерно ускоряясь, то формула изменения координаты от времени тоже примет другой вид.

x(t) = x₀ + V₀*t + a*t²/2

Ее скорость станет не постоянным числом, а тоже функцией, значение которой будет изменяться во времени. 
К предыдущему варианту формулы добавилось еще одно слагаемое, которое отвечает за изменение скорости во времени.

Снова берем дифференциал от функции изменения координат и получаем следующую функцию.

dx(t) = V₀ + a*t

Если интересно, как это получилось, то выше указан автор, которого стоит почитать.

Теперь видно, что в случае равномерного ускорения скорость не равна константе V, а изменяется в зависимости от времени t.

А теперь мы можем продифференцировать результат и получить скорость изменения скорости – ускорение.

d²x(t) = a

А если бы машина ускорялась не равномерно, то функция изменения координат была бы еще сложнее, но продифференцировав ее три раза мы могли бы узнать скорость изменения ускорения.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *