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导数的定义

导数(Derivative)是微积分学中的一个核心概念,它表示函数在某一点的变化率。具体来说,导数定义为:

设函数 \( f \) 在点 \( x_0 \) 的某个邻域内有定义,当自变量 \( x \) 在 \( x_0 \) 处有增量 \( \Delta x \) (其中 \( x_0 + \Delta x \) 也在该邻域内)时,函数 \( f \) 相应的取得增量 \( \Delta y = f(x_0 + \Delta x) - f(x_0) \)。如果增量 \( \Delta y \) 与增量 \( \Delta x \) 之比当 \( \Delta x \to 0 \) 时的极限存在,则称函数 \( f \) 在点 \( x_0 \) 处可导,并称这个极限为函数 \( f \) 在点 \( x_0 \) 处的导数,记作 \( f'(x_0) \) 或 \( \frac{df(x_0)}{dx} \)。

导数也可以表示为函数 \( f \) 在点 \( x_0 \) 处的切线斜率,或者更一般地,它反映了函数在该点的局部线性逼近。

需要注意的是,可导的函数必定是连续的,而不连续的函数则一定不可导。导数在物理学、几何学、经济学等多个领域都有广泛的应用

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