2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Точка и предел - в чем разница
Сообщение18.09.2021, 15:54 


31/08/17
28
Здравствуйте всем!
Разбираюсь с понятием производной. Говорят, это предел отношения приращений в точке. Производная ищется в точке.

Как так? Производная - это скорость. Невозможно определить скорость в одной точке. Если я погляжу на фото автомобиля, я не смогу определить его скорость.
Мне надо две фото с разным положением автомобиля и временем между ними.

Производная - это отношение отрезков, которые бесконечно уменьшаются (как писал Лузин, точки едут друг к другу все ближе и ближе миллион лет).

Собственно вопрос. Точка и отрезок с бесконечно малой длиной - это одно и то же?

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение18.09.2021, 16:32 
Заслуженный участник


20/08/14
11185
Россия, Москва
wxthplvl65 в сообщении #1531983 писал(а):
Собственно вопрос. Точка и отрезок с бесконечно малой длиной - это одно и то же?
Нет не одно и то же.
А вот предел отрезков с бесконечно уменьшающейся длиной и точка - да.

Но производная это предел отношения и его нельзя переписать как отношение пределов (они будут оба нулевые и получите $0/0$).
И уж тем более нельзя забывать слово предел у определения производной. Потому что отношение двух отрезков это наклон "хорды" (прямой) через две точки, а не касательной в первой точке (наклон которой и есть производная).

-- 18.09.2021, 16:40 --

wxthplvl65 в сообщении #1531983 писал(а):
Как так? Производная - это скорость. Невозможно определить скорость в одной точке.
Возможно доопределить понятие скорости чтобы оно стало осмысленным и в точке: мгновенная скорость. Как её реально измерять вопрос уже другой, в некоторых случаях простой.

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение18.09.2021, 17:20 


07/11/20
44
wxthplvl65 в сообщении #1531983 писал(а):
Производная ищется в точке.
Верно.

Смотрите. Есть функция. Есть точка, в которой эта функция определена. На этой точке функция принимает какое то значение. В принципе, "рядом" с этой точкой функция может принимать какие угодно значения. И эти значения могут быть вообще никак не связаны со значением функции в нашей выбранной точке. Ну например, функция в нуле принимает значение ноль, а во всех остальных - единицу. Такие функции изучать довольно сложно, да и в практике они возникают редко. Поэтому мы ограничиваем себя изучением функций, которые устроены как-то более предсказуемо. Например, рядом с нашей точкой функция может принимать значения, которые сами находятся рядом со значением функции в этой точке. Я думаю, Вы здесь узнали свойство непрерывности функции в точке. И если теперь взять какую нибудь функцию, непрерывную в каждой точке отрезка, то от этой функции можно ждать достаточно хорошее поведение (достижение наибольшего и наименьшего значений, равномерную непрерывность и тд). Но такие непрерывные функции, несмотря на все положительные моменты, все равно могут демонстрировать довольно непредсказуемое поведение рядом с выбранной точкой. Поэтому мы подумали и решили, а давайте рассмотрим функции, которые рядом с точкой "выпрямляются". Иными словами, если взять микроскоп и смотреть прямо в интересующую нас точку графика функции, то мы обнаружим, что начиная с какого-то выбора разрешения микроскопа, график функции становится все более и более похож на прямую. Ну тоесть, какую бы "степень похожести" на прямую мы бы ни выбрали, найдётся разрешение микроскопа (возможно, очень большое) такое, что в таком разрешении функция будет похожа на прямую с нужной нам "степенью похожести". И если увеличивать разрешение, то функция будет похожа на прямую все лучше и лучше (ну строго говоря уж точно не хуже). Вот это свойство функции - быть похожей на прямую в окрестности точки - и называется дифференцируемостью (в точке). Как это рассказать ещё более неформально, я не знаю. :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение18.09.2021, 19:22 


31/08/17
28
Если какой-нибудь преподаватель напишет учебник по математике таким неформальным языком, он мгновенно прославится на весь мир (как Рудольф Сворень в электронике). Но получит по шапке от своих коллег )))

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение18.09.2021, 20:19 
Заслуженный участник


20/08/14
11185
Россия, Москва

(Оффтоп)

Не напишет - за всю жизнь не успеет так многословно объяснить все понятия.

Вообще интересно, 4 года назад Вы рассуждали об дифференцировании и интегрировании, а сейчас перестали понимать существенно более простую производную ... Какой-то регресс.
Или тогда всё ограничилось производной линейной функции и интегралом от константы что ли? :facepalm:

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение18.09.2021, 23:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17973
Москва
wxthplvl65 в сообщении #1531983 писал(а):
отрезок с бесконечно малой длиной
Понятие "отрезок с бесконечно малой длиной" в математическом анализе отсутствует.

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение20.09.2021, 19:56 
Заслуженный участник


11/05/08
32166

(Оффтоп)

Someone в сообщении #1532034 писал(а):
Понятие "отрезок с бесконечно малой длиной" в математическом анализе отсутствует.

Вообще-то присутствует. Правда, в нестандартном (термин достаточно почтенен).

wxthplvl65 в сообщении #1531983 писал(а):
как писал Лузин, точки едут друг к другу все ближе и ближе миллион лет

Вообще-то это не Лузин писал, а Зенон (про Ахиллеса и черепаху).

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение20.09.2021, 20:05 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17973
Москва

(Оффтоп)

ewert в сообщении #1532192 писал(а):
Someone в сообщении #1532034 писал(а):
Понятие "отрезок с бесконечно малой длиной" в математическом анализе отсутствует.

Вообще-то присутствует. Правда, в нестандартном (термин достаточно почтенен).
А что, разве топикстартер упоминал нестандартный анализ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение20.09.2021, 20:41 


05/09/16
11551
wxthplvl65 в сообщении #1531983 писал(а):
. Невозможно определить скорость в одной точке. Если я погляжу на фото автомобиля, я не смогу определить его скорость.
Зенон?

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение21.09.2021, 08:05 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9573
Москва

(Оффтоп)

Dmitriy40 в сообщении #1532013 писал(а):
Вообще интересно, 4 года назад
Вы рассуждали об дифференцировании и интегрировании, а сейчас перестали понимать существенно более простую производную ... Какой-то регресс.
Или тогда всё ограничилось производной линейной функции и интегралом от константы что ли? :facepalm:


У-Янус в чате?

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение21.09.2021, 12:00 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9573
Москва
wxthplvl65 в сообщении #1531983 писал(а):
Производная - это скорость. Невозможно определить скорость в одной точке. Если я погляжу на фото автомобиля, я не смогу определить его скорость.
Мне надо две фото с разным положением автомобиля и временем между ними.


1. Производная это не скорость. Это самостоятельное математическое понятие, которое в определённых случаях можно использовать для определения физического понятия скорости.
2. Чтобы определить скорость в данной точке, можно взглянуть на спидометр. Или, скажем, воспользоваться трубкой Пито. Или померять сопротивление воздуха, зависящее от скорости. Скорость в данной точке существует, вне зависимости от того, может ли мы её измерить (а если всё же можем - тем более существует).
3. Невозможность определить "скорость по одному фото" означает, что значение производной и значение функции в данной точке не связаны. Факт бесспорный и столь же тривиальный.

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение21.09.2021, 12:20 


05/09/16
11551
Евгений Машеров в сообщении #1532214 писал(а):
3. Невозможность определить "скорость по одному фото" означает,

Ну это вопрос спорный. Зная параметры фото и как именно оно делается (глобальный затвор, центральный затвор, щелевой затвор, скорость затвора, фокусное расстояние объектива, расстояние фокусировки и т.п.), или скорость определить таки можно, или скорость можно оценить сверху (скорость не больше чем).

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение21.09.2021, 12:22 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9573
Москва
Ну, это тезис ТС. Я его не берусь оспаривать, но что по реальному фото, сделанному на известной аппаратуре, какие-то выводы сделать можно - возразить не могу.

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение21.09.2021, 12:27 


05/09/16
11551
Евгений Машеров в сообщении #1532219 писал(а):
Ну, это тезис ТС.

Ну да, ТС смешивает мир идей и мир вещей, отсюда и противоречие. Как и у Зенона :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Точка и предел - в чем разница
Сообщение21.09.2021, 13:38 
Аватара пользователя


11/06/12
10390
стихия.вздох.мюсли
Евгений Машеров в сообщении #1532214 писал(а):
Это самостоятельное математическое понятие, которое в определённых случаях можно использовать для определения физического понятия скорости.
...а в каких-то случаях — нельзя, то есть скорость это не всегда производная?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 23 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Vasily2024


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group