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
11177
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
11177
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
11533
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
9541
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
9541
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
11533
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
9541
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
11533
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: нет зарегистрированных пользователей


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