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关于「导数如何定义为差商的极限?」

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掌握方法

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微积分基本定理通过陈述如下事实来联系累积和变化率:如果 F′(x)=f(x)F'(x) = f(x),那么从固定点 aa 到 xx 的累积面积 A(x)A(x) 由 A(x)=F(x)−F(a)A(x) = F(x) - F(a) 给出。它表明微分和积分是互逆过程:累积函数 A(x)A(x) 的导数恢复了被积函数 f(x)f(x),而原函数允许计算定积分。

适用条件:函数 ff 是连续的。;FF 是 ff 的原函数(即 F′=fF' = f)。

理解原因

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莱布尼茨记号 dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du}\frac{du}{dx} 类似于代数约分,但导数是极限,而不是普通的分数。严格的证明依赖于将增量精确表达为 Δy=[g′(u)+ϵ]Δu\Delta y = [g'(u)+\epsilon]\Delta u,其中 ϵ→0\epsilon \to 0。

适用条件:函数是可导的。;内层导数 du/dxdu/dx 可以为零。;论证需要严格的极限定义,而不是非正式的代数。