สมมติว่าฉันไม่มีสูตรสำหรับ g (x) แต่ฉันรู้ว่า g (1) = 3 และ g '(x) = sqrt (x ^ 2 + 15) สำหรับ x ทั้งหมด ฉันจะใช้การประมาณเชิงเส้นเพื่อประมาณ g (0.9) และ g (1.1) ได้อย่างไร

สมมติว่าฉันไม่มีสูตรสำหรับ g (x) แต่ฉันรู้ว่า g (1) = 3 และ g '(x) = sqrt (x ^ 2 + 15) สำหรับ x ทั้งหมด ฉันจะใช้การประมาณเชิงเส้นเพื่อประมาณ g (0.9) และ g (1.1) ได้อย่างไร
Anonim

อดทนกับฉันสักหน่อย แต่มันเกี่ยวข้องกับสมการความชันของเส้นตรงตามอนุพันธ์อันดับ 1 … และฉันอยากจะนำคุณไปสู่หนทางที่จะ ทำ คำตอบไม่ใช่แค่ ให้ คุณคำตอบ …

โอเคก่อนที่ฉันจะได้รับคำตอบฉันจะให้คุณได้พูดคุยเกี่ยวกับเรื่องตลกที่เพื่อนของฉันและฉันเพิ่งเจอ …

ฉัน: "โอเคเดี๋ยวก่อน … คุณไม่รู้ g (x) แต่คุณรู้ว่าอนุพันธ์นั้นเป็นจริงสำหรับทุกคน (x) … ทำไมคุณถึงอยากตีความเชิงเส้นตามอนุพันธ์? อินทิกรัลของอนุพันธ์และคุณมีสูตรดั้งเดิม … ใช่ไหม"

OM: "เดี๋ยวก่อนอะไรนะ?" เขาอ่านคำถามข้างต้น "Holy moly ฉันไม่ได้ทำแบบนี้มาหลายปีแล้ว!"

ดังนั้นสิ่งนี้นำไปสู่การสนทนาระหว่างเราเกี่ยวกับวิธีการรวมสิ่งนี้ แต่สิ่งที่อาจารย์ต้องการจริงๆ (อาจ) ไม่ได้เป็นการให้คุณทำสิ่งที่ตรงกันข้าม (ซึ่งในบางกรณีอาจเป็น จริงๆ ยาก) แต่ต้องเข้าใจ อะไร อนุพันธ์อันดับ 1 จริงๆแล้วคือ

ดังนั้นเราจึงเกาหัวของเราและคร่ำครึผ่านความทรงจำที่เพิ่มอายุโดยรวมของเราและในที่สุดก็ตกลงกันว่าอนุพันธ์อันดับที่ 2 คือ maxima / minima ท้องถิ่นและอนุพันธ์อันดับ 1 (อันที่คุณสนใจ) คือ ลาด ของเส้นโค้งที่จุดที่กำหนด

สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับราคาของหนอนในเม็กซิโกหรือไม่ ถ้าเราตั้งสมมติฐานว่าความชันยังคงค่อนข้างคงที่สำหรับคะแนน "ใกล้เคียง" ทั้งหมด (หากต้องการทราบสิ่งนี้คุณต้องดูเส้นโค้งและใช้วิจารณญาณที่ดีตามสิ่งที่คุณรู้เกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ - แต่เนื่องจากนี่คือสิ่งที่ศาสตราจารย์ของคุณ ต้องการนี่คือสิ่งที่เขาได้รับ!) จากนั้นเราสามารถทำการแก้ไขเชิงเส้น - ซึ่งเป็นสิ่งที่คุณขอ!

เอาล่ะแล้ว - เนื้อของคำตอบ:

ความชัน (m) ของฟังก์ชันที่ค่าที่เรารู้จักคือ:

m =#sqrt (x ^ 2 + 15) #

ดังนั้นความชันที่จุดที่รู้จัก (x = 1) คือ:

m =#sqrt (1 ^ 2 + 15) #

m =#sqrt (1 + 15) #

m =#sqrt (16) #

m = 4

จำไว้ว่าสูตรสำหรับบรรทัด (จำเป็นสำหรับการแก้ไขเชิงเส้น) คือ:

# การ y = mx + B #

ซึ่งหมายความว่าสำหรับคะแนน "ใกล้" กับค่าที่เรารู้จักเราสามารถประมาณค่าที่อยู่บนเส้นที่มีความชัน m และการตัดแกน y หรือ:

#G (x) = mx + B #

#G (x) = 4x + B #

ดังนั้นสิ่งที่ # B #?

เราแก้ปัญหานี้โดยใช้ค่าที่เรารู้จัก:

#G (1) = 3 #

# 4 (1) + B = 3 #

# 4 + B = 3 #

# B = -1 #

ตอนนี้เรารู้สูตรของเส้นที่ประมาณความโค้งของเรา ณ จุดที่รู้จักแล้ว:

กรัม (x#~=#1) = 4x-1

ดังนั้นไม่มีเราแทรกจุดการประมาณค่าของเราเพื่อรับค่าโดยประมาณหรือ:

#G (0.9) ~ = 4 (0.9) -1 #

#G (0.9) ~ = 3.6-1 #

#G (0.9) ~ = 2.6 #

และ

#G (1.1) ~ = 4 (1.1) -1 #

#G (1.1) ~ = 4.4-1 #

#G (1.1) ~ = 3.4 #

ง่ายใช่มั้ย