Să presupunem că nu am o formulă pentru g (x) dar știu că g (1) = 3 și g '(x) = sqrt (x ^ 2 + 15) pentru toate x. Cum folosesc o aproximare liniară pentru a estima g (0.9) și g (1.1)?

Să presupunem că nu am o formulă pentru g (x) dar știu că g (1) = 3 și g '(x) = sqrt (x ^ 2 + 15) pentru toate x. Cum folosesc o aproximare liniară pentru a estima g (0.9) și g (1.1)?
Anonim

Poartă cu mine un pic, dar implică ecuația de intersecție a pantei unei linii bazate pe primul derivat … Și aș vrea să te duc la drumul spre do răspunsul, nu doar da răspunsul dvs. …

Bine, înainte să ajung la răspuns, vă voi lăsa să intrați în dezbaterea (cumva) plină de umor pe care am avut-o la birou și tocmai am avut …

Eu: "Bine, waitasec … Nu stii g (x), dar stii ca derivatul este adevarat pentru toti (x) … De ce vrei sa faci o interpretare liniara bazata pe derivat? integral al derivatului, și ai formula originală … Corect?

OM: "Așteaptă, ce?" el citește întrebarea de mai sus "Sfânt mol, nu am făcut asta de ani de zile!"

Deci, acest lucru a condus la o discuție între noi despre cum să integrăm acest lucru, dar ceea ce profesorul vrea cu adevărat (probabil) nu este să vă faceți operația inversă (care, în unele cazuri, poate fi într-adevăr HARD), dar să înțeleagă ce primul derivat este de fapt.

Așadar, ne-am zgâriat prin cap și ne-am alungat prin amintirile colective de vârstă colectivă, și în cele din urmă am fost de acord că al doilea derivat este maximele / minimele locale, iar primul derivat (cel care vă interesează) este pantă a curbei la punctul dat.

Ce legătură are asta cu prețul viermilor din Mexic? Ei bine, dacă vom presupune că panta rămâne relativ constantă pentru toate punctele "în apropiere" (pentru a ști asta, trebuie să vă uitați la curbă și să utilizați o judecată bună bazată pe ceea ce știți despre lucruri - dar din moment ce acesta este ceea ce prof. vrea, acesta este ceea ce primește!), atunci putem face o interpolare liniară - exact ceea ce ați cerut!

Bine, atunci - carnea răspunsului:

Panta (m) a funcției la valoarea noastră cunoscută este:

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

Prin urmare, panta la punctul cunoscut (x = 1) este:

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

m =#sqrt (1 + 15) #

m =#sqrt (16) #

m = 4

Amintiți-vă, atunci, că formula pentru o linie (necesară pentru interpolarea liniară) este:

# Y = mx + b #

Aceasta înseamnă că, pentru punctele "apropiate" de valoarea noastră cunoscută, putem aproxima valorile ca pe o linie cu panta m și interceptul y b. sau:

#G (x) = mx + b #

#G (x) = 4x + b #

Deci, ce e # B #?

Rezolvăm pentru aceasta folosind valoarea noastră cunoscută:

#G (1) = 3 #

# 4 (1) + b = 3 #

# 4 + b = 3 #

# B = -1 #

Acum știm formula pentru linia care aproximează curba noastră la punctul cunoscut:

g (x#~=#1) = 4x-1

Deci, nu introducem punctele noastre de aproximare pentru a obține valoarea aproximativă, sau:

#G (0,9) ~ = 4 (0,9) -1 #

#G (0,9) ~ = 3.6-1 #

#G (0,9) = ~ 2,6 #

și

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

#G (1.1) ~ = 4.4-1 #

#G (1.1) ~ = 3,4 #

Ușor, nu?