微分號 d 有何意義?

我們都知道dy是微分,也表示一個趨近於0的數,那麼請問單獨的d有何意義?
(我的理解是d是一個無窮小量,這樣d乘任何東西就都是一個趨近0的數,求各位輕噴)


流形: M

曲線: gamma:R	o M

函數:f:M	o R

切空間: T_xM={[gamma],gamma(0)=x}

餘切空間: T_x^*M=mathcal{F}_x/mathcal{H}_x

DG-代數: Omega(M)=igoplus_{r=0}^{n}Omega^r(M)

外微分: d:Omega(M) 	o Omega(M)

0	o Omega^0(M)	oOmega^1(M)	oOmega^3(M)	o ...

考慮 M=R^3d:Omega^0(M)	o Omega^1(M)

Omega^0(M)R^3 上光滑函數的集合; Omega^1(M)R^3 上光滑對偶矢量場的集合,那麼:

1,外微分符號 d:fmapsto df 把光滑函數 f:R^3	o R 變成對偶矢量場 df:R^3	o T^*R^3 。每點的對偶矢量 df|_{x=x_0}:T_xR^3	o R

2,簡單的說: d 是把光滑函數 f 變成光滑一形式(對偶矢量)場 df 的映射; 而每點的 df|_{x=x_0} (對偶矢量)是把該點的矢量 vin T_{x_0}R^3 變成實數 R 的映射。

3,再說的簡單一點:對於映射 df|_{x=x_0}:vmapsto R ,即:在 x=x_0 點給一個方向(矢量 v ),出一個函數 f 沿著 v方向的增量,大小為實數 df|_{x=x_0}(v)


謝邀。
d是exterior differential,是一個把n形式映到n+1形式的微分運算元。它的不尋常之處在於它是「自然的」,也就是與坐標選取無關的一個微分運算元。


謝邀:作為初學者,不要過度解讀數學符號,你暫時這樣理解:這裡的「d」不代表任何什麼具體意義,甚至在數學上dx的意義也不是你說的「趨近無窮小的數「,雖然很多物理/工程上的人喜歡這樣用,其實「無窮小」也是需要迴避的概念,作為初學者請你最好按照嚴格的 epsilon-delta 語言來理解極限,如果你真的痴迷「無窮小」請你學習「非標準分析」,正如同它的名字一樣,這個分析並不是一個常用的「微積分語言」。 如果你真的要知道dx的意思,我只能這樣解釋了, dxmathbb{R} 餘切叢上的典範截面, dxmid_{x_0} 是切空間 T_{x_0}mathbb{R} 上的線性泛函, dx 是一個covector field,... 我知道你要暈了,詳細的解釋在下面這個問題裡面有回答:

微分dx是什麼含義?

我覺得這個回答寫得比較初等,希望對你有幫助。

李文遠:微分dx是什麼含義?

總之, dx 的嚴格定義不是那麼簡單的事情,遑論 ,那本身就沒啥意義,如果有,那就是外微分運算元,不過,我也不想在這裡解釋,你也不太可能聽懂。你現在就只把它當成一個符號就好,不要過度解讀,萊布尼茲的形式記號雖然方便,但是也的確誤導了很大的一批初學者,記住「數學不是玄學」,上面的「符號」本質上都是「規定」,一定要回到本源,不要過度解讀。


推薦閱讀 do Carmo 的小冊子《微分形式及其應用》。


看起來題主在看高數書。那從高數的練度來說,dx就是dx,dy就是y(x+dx)-y(x)或者視你左右微分需要的其他定義。就算你把dx dy換成♀♂也不會有任何問題,只不過約定符號而已。高數真正需要理解的是極限的定義特別是δε語言。只要理解了極限,後面所有的東西都是順理成章的。


低階理解(高中):dx是Δx趨於零時的記號。

中階理解1(數分):d叫微分,是一個接受一個函數返回一個函數的函數(以後對於這種東西我們叫泛函,運算元什麼的),表示的是函數某點的線性部分。
舉個例子:
設f(x)=x平方
(df(x)) (h)=2x·h
(這裡h才是變數)
(這個表示沒問題,(df(x))【整體】是一個還沒接受參數的函數。就像f(x)中的f一樣)

中階理解2(代數):參與形式運算,沒有實際意義,只要滿足微分的運算規則,都可以稱作微分:
1)d(ku)=kdu
2)d(u+v)=du+dv
3)d(uv)=udv+du v
u,v是函數,k是常數(略)

高階理解?學無止境……我咋知道


哇居然把dx理解為乘法,妙啊

這樣一來dy/dx,上下約去d,得到y/x,哇求導真容易相除就行了~


剛學微積分就問這個問題會把自己繞暈的。
類似的問題還有dx什麼意思?df什麼意思?d到底是什麼?
開始學微積分時,就把它當成一個自變數x的微分一記號(自變數差分的一階逼近)。這時候容易出現的問題是df是什麼,都有哪些玄妙的意思?記住,在本科微積分里就一個意思df:=f"dx. 其餘的都是無窮小量觀點在作祟.
大學物理老師會把你的三觀徹底毀掉:隨手在黑板上畫條線,標出兩個點告訴你這一小段就是ds或df或ds. 這些正好是數學分析老師屢次禁止的。物理老師天然就懂非標準分析。

再往後就容易暈了,運算元d的意思多了去了.
切映射,外微分,協變微分,協變外微分...各種意思都有可能出現,要根據論文上下文語境判斷了. 陳省身先生的文章里這些用法都會出現.

Question:
Chern在論文里經常用ds^2=dx*dx表示黎曼度量,這裡的d怎麼理解?


問題是好問題,但是以你目前的知識沒法理解。
數學系會學一門課叫做微分流形,裡面有一個主幹內容叫做微分形式。在微分形式裡面會專門講這個符號。
目前你最好的辦法是,把它當做一種符號的約定而不去理解。隨著知識的深入,會逐漸明白的。
看到好多人對這個問題很感興趣,我就再多說幾句。為什麼我們要對「微分形式」積分?
事實上,當我們在每一點附著一個反對稱張量的時候,相當於在每一個點給出了一個n維平行四邊形。這是因為,我的在輸入n個向量,這個張量就能返回我們一個數字,這個數字理解為這個n維平行四邊形的「有向體積」。
學過微分流形的人應該明白,微分流形結構是非常軟的。打個比方,半徑不同的兩個球面是相互等價的微分流形。所以如果你直接討論流形上的體積和積分就沒有意義了。
那麼如何討論流形上的體積呢?方法是在流形上每一個點上附著一個體積的概念。而微分形式相當於給出來流形上每一個點局部的平行四邊形的體積(參考黎曼積分劃分的思想),這樣就可以求體積了。
這就是為什麼我們要對「微分形式」積分


引自《微分幾何入門與廣義相對論》梁燦彬 周彬著

梁教授講課的時候說,其實df在微積分學中並沒有很好的定義,但是在流形(manifold)中其實定義就很明確了。

圖片中所示兩方面都有很明確的闡述。


我說個我的理解。

書上△x=dx 而△y≈dy僅在x趨於0成立。

我們可以把d看做一個簡單的一次線性變化。
顯然,函數在x軸上,數一定是線性變化的。因為數是沿著x軸走的。即自變數。

但y不同,除了一次函數以外,隨著x自變數走動。y的變化不是線性的。 假設x走了a個單位,y的變化一定大於a或者小於a。因此就是△y的意義。
而dy就是忽略其中的差異,完全把y的變化變成了和x同步的線性變化。要達到這樣的目的,只能把△y縮成至0,於是這樣就成了一個點,故而我們說微分一定強調某個點的微分。其表示為dy。

所以d這個符號的含義就是坐標點x坐標或者y坐標基於函數本身朝某個方向特定移動的趨勢的一個量,其中x的變化趨勢是給定的。y的變化趨勢根據x的變化來變,為了描述y到底怎麼變,我們就用導數來描述。

把dy/dx的坐標點在相應點上的變化趨勢的比值叫做導數。


d可以理解為一個前綴,但是dx不能理解為乘法,dx是一個整體,這個整體與x有關。


d就是difference……dx就是difference x,一小截x。
dy/dx就是"一小截y"比"一小截x"。
你可以把d直接看成一個形容詞。
所以完全不明白為啥數學書搞的那麼高大上……

有興趣的話可以去Bilibili看3Blue1Brown的數學科普視頻,已經更新到微積分部分了。


作為一個工科生我一直是這樣來理解的:d代表一個函數 y=f(x)x_0 點處線性化函數 y=f 的自變數和因變數的變化符號。

對於函數 y=f(x) 來說,自變數的變化用 Delta x 來表示,相應的因變數的變化量為 Delta y=f(x+Delta x)-f(x) 。 而對於函數 f(x)x_0 處的線性函數 y=f ,則用 dx 表示自變數的變化量,相應的因變數的變化量為 dy=f ,即 dy=f .

所以d是表示由 y=f(x)(x_0,y_0) 處得來的另一個函數 y=f 的變數(其中 y_0=f )的變化量的一個符號,用以區分 Delta . 變化量可以是很大的,不代表無窮小量。


英文單詞differentiation,意思是極其微小的改變數


d不乘任何東西。


普通的初中/高中/大一新生

甚至可以將d理解為delta的縮寫

積分號自然包含Δx-->0的含義


先解釋樓主問題:d
1675年萊布尼茲分別引入「dx」及「dy」以表示x和y的微分(differentials),.始見於他在1684年出版的書中,這符號一直沿用至今.微分符號d取英文differential,differentiation的首個字母(difference有差距,差額的意思),其中與微分概念及符號d相關的英文單詞有divide,decrease,delta等.另外,符號D又叫微分運算元.(摘自百度百科 微分符號)
再貼百度百科的微分詞條定義:設函數y = f(x)在x的鄰域內有定義,x及x + Δx在此區間內。如果函數的增量Δy = f(x + Δx) - f(x)可表示為 Δy = AΔx + o(Δx)(其中A是不依賴於Δx的常數),而o(Δx)是比Δx高階的無窮小(註:o讀作奧密克戎,希臘字母)那麼稱函數f(x)在點x是可微的,且AΔx稱作函數在點x相應於自變數增量Δx的微分,記作dy,即dy = AΔx。函數的微分是函數增量的主要部分,且是Δx的線性函數,故說函數的微分是函數增量的線性主部。(△x→0)
再說個人理解,d就是表示微分、無窮小量的意思,dy就是y的微分,是lim △x→0 (△y),是y在一個小的臨域內的變化量。個人覺得d可以理解成臨域的意思吧,沒有單獨意義。同理可以推廣到多元函數微分學中的?表示偏微分(partial),代表在某一軸投影上的一個無窮小變化量,而此時d則代表的是全微分,表示函數或某個變數在多個坐標軸合力作用下的總變化量。
最後關於偏微分部分安利一個系列視頻:b站上搜《微積分的本質》,這是一個系列視頻,希望會對你又幫助。


瀉藥,正確的解釋其它答案也有了。
我來說個搞笑的事,我以前暑假幫一個女孩子補高數,你沒有看錯,真的有人怕不及格專門請人補高數。df/dx 居然問我,d為什麼不能約分,約分,約分


D是英文單詞differentiation.來源見下面黃色字體。


推薦閱讀:

如何高效地自學大學數學課本?
柯西對極限的定義引入 ε 精確描述,意義何在? 為什麼這種精確的數學描述很重要?
請推薦英文微積分、數學分析基礎教材?
數學中有哪些典型的不變數?研究不變數的意義是什麼?
ε-N語言中ε到底動不動,如何理解ε不是數而是趨於0的正量?

TAG:數學 | 微積分 | 高等數學 | 數學分析 |