Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Jelölés vagy osztás?

671
Ha a dy/dx nem osztást jelent, hanem, hogy az y-t deriválom x-szerint (tehát ha ez egy jelölés és nem osztás), akkor helyettesítéses integrálásnál miért szorozhatok fel dx-szel? pl.:
y=x^2+2x akkor
dy/dx=2x+2
dy=(2x+2)*dx...most ha mindig hangsúlyozzák, hogy ez nem osztás, akkor itt miért szorozhatok fel?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
differenciál, hányados, integrálás, helyettesítés, matek, Newton, Leibniz, jelölés, osztás, derivált
0
Középiskola / Matematika

Válaszok

1
A dy/dx jelölés Leibniztől származik. Az, hogy ez egy osztás lenne, azt a "The History of the Calculus and its Conceptual Development" című könyv (írója Carl Boyer) úgy magyarázza, hogy abban az időben hatott a matematikusokra az atom elmélete, úgy gondolták, hogy a Δx és Δy-nak is, miközben egyre kisebb értékeket vesz fel, van valamilyen tovább nem osztható része. Ezek az "atomok" lesznek a dx és dy mennyiségek, amik mivel nem nullák, el lehet őket osztani egymással, hányadosuk pedig a derivált.

Ezt már a 18. században kritizálták, valószínű onnan ered, oda nyúlik vissza a mai kritika is, csak mára elfelejtődött az, hogy ebben az elméletben az "atom"-ságot kritizálták.

Olyan 100 évvel később Cauchy elméletileg teljesen más irányból közelítette meg a deriválás problémáját, ő a differenciál fogalmát definiálta ilyen módon:
dy = f'(x)·dx
Itt dy és dx egyszerűen új változók az y és x mellett, nem pedig infinitizimális mennyiségek, simán lehet velük számolni, mint a többi változóval. Lehet persze őket osztani is, és abból pont ez lesz:
dy/dx = f'(x)
Mellesleg ezt differenciál-hányadosnak szokás nevezni, szóval hányados.

Megjegyzés: a deriválást szokták úgy is írni, hogy d/dx y, ez még inkább azt próbálja mutatni, hogy a d/dx az egy "operátor", ami az y vagyis f(x) függvényre hat, nem pedig hányados. Cauchy szellemében viszont simán vehetjük hányadosnak is...

A megjegyzésben ezt kérdezed:
"És akkor mondjuk a láncszabálynál is nyugodtan nézhetem osztásnak?...mármint ha u=f(x) és x=g(t) akkor du/dt=(du/dx)*(dx/dt)...itt is nyugodtan egyszerűsíthetek dx-szel és azért jön ki a du/dt? "

Itt még felfogható így, de mondjuk a második deriváltnál már nem lehet formálisan csinálni:
du/dt = du/dx · dx/dt
d²u/dt² = d/dt (du/dt) = ...
helyettesítsük be a fentit:
= d/dt (du/dx · dx/dt) = ...
Na most hová tegyük a d-t és hová a dt-t? Nem lesz jó sehogy se, mondjuk ez sem jó:
≠ du/dx · d²x/dt²
Hanem ez a valóság:
= d²u/dx² · (dx/dt)² + du/dx · d²x/dt²
Módosítva: 6 éve
1