導數是什麼意思

導數(Derivative)是微積分中的一個基本概念,用來描述函數如何隨著自變量的變化而變化。簡單來說,導數可以理解為函數輸出值對於自變量變化的變化率。

例如,考慮一個簡單的函數 y = x^2,當我們想知道當 x = 2 時,函數的變化率,我們可以計算導數。在這個例子中,導數就是當 x 增加一個小量 Δx 時,函數值 y 的變化量 Δy 與 Δx 的比值。

根據導數的定義,對於函數 y = x^2,當 x = 2 時,導數就是:

dy/dx = (Δy) / (Δx)

因為 y = x^2,所以當 x 增加 Δx 時,y 增加 Δy = (2 + Δx)^2 - 2^2 = 4Δx + 4Δx^2。

所以,當 x = 2 時,dy/dx = (4Δx + 4Δx^2) / Δx = 4 + 4Δx。

當 Δx 趨近於 0 時,dy/dx = 4,這就是 y = x^2 在 x = 2 處的導數。這個數值表示當 x = 2 時,函數值 y 隨著 x 的變化率是每變化 1 個單位,y 變化 4 個單位。

導數可以用來解決許多實際問題,例如在物理學中,導數可以用來描述物體的速度和加速度;在經濟學中,導數可以用來分析成本、收益和生產函數;在工程學中,導數可以用來優化設計和控制系統。