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例例 例例 11 11 例例 例例例例例 一? 例例 例例例例例 一? 6 . 34

例題 11 :計算 的一個近似值?

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例題 11 :計算 的一個近似值?. 例題 11 :計算 的一個近似值? 想想看? 34.6 附近的什麼數,可以很容易 的被開根號出來, 36 應該是一個適當的數字。. 解:令 有 ,且 利用 即 的近似值為 5.8833 。. 例題 12 :計算 的一個近似值?. 例題 12 :計算 的一個近似值? 想想看? 29 附近的什麼數,可以很容易的 被開立方根出來, 27 應該是一個適當的數字。. - PowerPoint PPT Presentation

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例題例題 1111 :計算 的一個近似值?:計算 的一個近似值?6.34

例題例題 1111 :計算 的一個近似值?:計算 的一個近似值?

想想看?想想看? 34.634.6 附近的什麼數,可以很容易附近的什麼數,可以很容易

的被開根號出來,的被開根號出來, 3636 應該是一個適當的數字。應該是一個適當的數字。

6.34

解:令解:令

有 ,且有 ,且

利用利用

即 的近似值為 即 的近似值為 5.88335.8833 。。

xxfy )( 2

1

2

1)('

xxf 636)36( f

8833.5

1167.06

)4.1(36

1

2

16

)4.1()36(')36()4.136(

fff

6.34

例題例題 1212 :計算 的一個近似值?:計算 的一個近似值?3 29

例題例題 1212 :計算 的一個近似值?:計算 的一個近似值?

想想看?想想看? 2929 附近的什麼數,可以很容易的附近的什麼數,可以很容易的

被開立方根出來,被開立方根出來, 2727 應該是一個適當的數字。應該是一個適當的數字。

3 29

解:令解:令 有 ,且有 ,且 利用利用

即 的近似值為 即 的近似值為 3.0743.074 。。

3)( xxfy

3

2

3

1)('

xxf 327)27( 3 f

074.327

23

2273

13

2)27(')27()227(

3

2

fff

3 29

例題例題 1313 :求 的一條直線近似?:求 的一條直線近似?3x

例題例題 1313 :求 的一條直線近似?:求 的一條直線近似?

想想看?想想看? 33 附近的什麼數,可以很容易的附近的什麼數,可以很容易的

被開根號出來,被開根號出來, 1+31+3 應該是一個適當的數字。應該是一個適當的數字。

3x

解:令解:令

,且,且

利用利用

即 ,適用範圍在即 ,適用範圍在 xx

=1=1 附近。附近。

3)( xxf

231)1( f 2

1

)3(2

1)('

xxf

4

7

4

4

12

)1()31(2

12

)1)(1(')1()11(

2

1

x

x

x

xffxf

4

7

43

xx

上述的近似在上述的近似在 x=1x=1 附近時所計算的誤差較附近時所計算的誤差較

小小

即即1.2

4

7

4

4.134.1

95.14

7

4

8.038.0

例題例題 1313 :求 的一條直線近似?:求 的一條直線近似?

解:令解:令

,且,且

利用利用

即 ,適用範圍在即 ,適用範圍在 x=1x=1 附近。附近。

3x

3)( xxf

231)1( f 2

1

)3(2

1)('

xxf

4

7

4

4

12

)1()31(2

12

)1)(1(')1()11(

2

1

x

x

x

xffxf

4

7

43

xx

上述的近似在上述的近似在 x=1x=1 附近時所計算的誤差較附近時所計算的誤差較

小小

即即

1.24

7

4

4.134.1

95.14

7

4

8.038.0

例題例題 1313 :求 的一條直線近似?:求 的一條直線近似?3x

例題例題 1313 :求 的一條直線近似?:求 的一條直線近似?

另解:另解:

6+36+3 也是容易被開根號出來的數字。也是容易被開根號出來的數字。

13+313+3 也是容易被開根號出來的數字。也是容易被開根號出來的數字。

22+322+3 也是容易被開根號出來的數字。也是容易被開根號出來的數字。

我們就以我們就以 6+36+3 為例來求解。為例來求解。

3x

另解:另解:

令令

,且,且

利用利用

即 ,適用範圍在 即 ,適用範圍在 x= 6 x= 6 附近。附近。

3)( xxf

336)6( f 2

1

)3(2

1)('

xxf

26

)6()36(2

13

)6)(6(')6()66(

2

1

x

x

xffxf

26

3 x

x

例題例題 1414 :求 的一條直線近似?:求 的一條直線近似?xe

例題例題 1414 :求 的一條直線近似?:求 的一條直線近似?

想想看?什麼數的自然指數,可以很容易想想看?什麼數的自然指數,可以很容易

的被計算出來,的被計算出來, 00 應該是一個適當的數字,應該是一個適當的數字,

因為 。因為 。

xe

10 e

解:令解:令

,且,且

利用利用

即 ,適用範圍在即 ,適用範圍在

x=0x=0 附近。附近。

xexf )(

1)0( 0 ef xexf )('

x

xe

xffxf

1

1

)0(')0()0(0

xex 1

總複習總複習

我們可將 dy/dx 視為 dy 除以 d

x ,如此不僅可利用 dy 來求某些近似值的問題,往後在求某些微分與積分的問題時會更方便。

微分定義設函數 y = f(x) 在 x 處可微分,則定義

dy = f’(x)dx ………………(1)

稱為 y 的微分,其中 dx = Δx 為任意實數。

上述 dy 為兩變數 x 與 dx 之函數,例如 :

(1)d(x2 + 1) = 2xdx

(2)d(2x3 + 2x + 5) = (6x2 + 2)dx

若 dx ≠ 0 ,以 dx 除 (1) 式,得

)2........().........(xfdx

dy

(1) 式表示 y = f(x) 之微分,而 (2) 式表示 y

=

f(x) 的導函數,微分與導函數雖然不同,但在 dx ≠ 0 之條件下,由 (1) 式可得 (2)

式,由 (2) 式亦可得 (1) 式,我們稱求導函數

的方法為微分法,不過在那裏的”微分”,是當作動詞用,而此處的微分則是名詞。

複習複習 1. 1. 設 設 yy = (x = (x22 + 1) + 1)1010 ,,求求 dy dy

複習 1. 設 y = (x2 + 1)10 ,求 dy

解 :102 )1( xdy

1)1(10 292 xdxdy

xdxxdy 2)1(10 92

dxxxdy 92 )1(20

複習 2. 設 ,求 dy

13 xy

解 : 2

1

13)13( xdxddy

dxxdy 3)13(2

1 2

1

dxx

dy132

3

複習 2. 設 ,求 dy

13 xy

複習複習 3. 3. 設 設

,,求求 dy, dy, 又當又當

x = , dx = x = , dx = 時 時 dy dy 之值為何之值為何 ??

2

122 )1( xxy

2

1

5

3

複習 3. 設

,求 dy, 又當

x = , dx = 時 dy 之值為何 ?

2

122 )1( xxy

2

1

5

3

解 :

2

122 1)( xxxfy

2

1232

12 )1(12)(

xxxxxf

複習 3. 設

,求 dy, 又當

x = , dx = 時 dy 之值為何 ?

2

122 )1( xxy

2

1

5

3

解 :

222

12 121)( xxxxxf

22

12 321)( xxxxf

複習 3. 設

,求 dy, 又當

x = , dx = 時 dy 之值為何 ?

2

122 )1( xxy

2

1

5

3

解 : dxxxxdy )32(1 22

12

25.04

1

5

3

34

5dy

設設 y = y = ff(x) (x) 為可微分函數,令為可微分函數,令 dx = dx =

ΔΔx ≠ 0x ≠ 0 ,且當,且當 x x 增至增至 x + x + ΔΔx x 時時,, y y 增增

為 為 y + y + ΔΔyy 。因。因 y + y + ΔΔy =y = f f (x + (x + ΔΔx)x) ,故,故

ΔΔy = y = ff(x + (x + ΔΔx) – x) – ff(x) =(x) = f f(x + (x + ΔΔx) – x) – ff(x)(x)

複習 4. 設 ,求當 x = 3,

Δx = 0.1 時之 y 的增量 Δy 。

2)( xxfy

解 : )(xfxxfy 因

22 xxx

22 xxx

可得代入將 ,1.0,3 xx

61.01.01.0*3*2 2 y

以下討論 Δy 與 dy 的關係

因因

x

y

x

xfxxfxf

xx

00lim

)(lim)(

故故0)(lim

0

xf

x

yx

即即

0)(

lim0

x

xxfyx

如令 Δx =dx ( 甚小時 ) ,則得

因此,當 |Δx| 很小時, Δy

( 符號 為近似 )

xxf )(

ΔΔy dyy dy

dy 為 Δy 的最佳近似值。

複習 5. 試用微分法,求 之近似值

3 124

例 5. 試用微分法,求 之近似值

3 124

解 :我們要作開立方的運算,故可設

3)( xxfy

dxxdy 3

2

3

1

則取 ,1,125 xdxx

0133.075

11125

3

13

2

dy

例 5. 試用微分法,求 之近似值

3 124

解 :

dyyxfxxf )()(由

0133.0125124 33 知

9867.41243 故

練習題練習題

練習 1. 求下列各題已知函數之微分 dy:

751 24 xxy

2

2 12

xxy

133 xy

14 2 xxy

練習 2. 已知 x 及 Δx 之值,試求 Δy 及 dy: 01.0,1,5325 2 dxxxxxy

1.0,2,26 3 dxxxxxy

0001.0,1,7 2 dxxxxxy

練習 3. 試用微分法求下列各題的近似值 :

2 638

3 9999

4 8210

練習 4. 一正方盒之邊長為 12 吋,其可能誤 差為 0.1 吋,則此盒子之體積的可能 誤差為多少 ?

練習 5. 一個球的半徑為 3 吋,其可能誤 差為 0.03 吋,則此球的表面積之可 能誤差為多少 ?

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