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微分とは単位時間の変化量?結局のところ日常・・
微分とは単位時間の変化量、またはグラフ上では傾きを求めることといわれますが、結局のところ日常で使う事ありますか? もしあるのであれば、その使い方を教えていただけませんか?
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速度や加速度なんかに使われていますよ。 例えば,50mを10秒で走った人は1秒で何メートル走ったか? つまり秒速何メートルか?という問題があったとします。 全体では,50÷10=5[m/s]ですよね。(割り算で解けます。) (これ実は,単位時間(1秒)の変化量なので,微分なんです。) しかし,0~10mのところだけ見てみると, 必ずしも5[m/s]とは限りません。 何故かというと,走った人は,スタートのときこけて, 最初の10mは4秒かかり,残りの40mを6秒で走ったかもしれません。 そうなると前半の速さは10÷4=2.5[m/s],後半は40÷6≒6.7となり,最初出した,5[m/s]とは一致しません。 理由は簡単で,等速運動ではないからです。 さて,現実には等速運動ではないものがほとんどです。 例えば,ボールを真下に何の力もなく落とすと,速さは2次関数的に増えます。 こうなると,もう割り算とか掛け算とかでは, 何秒後にどこにいるか?とか,加速度をもとめたりするのは難しそうです。 そこで,微分積分の登場です。 ちょっと言い過ぎかもしれませんが, イメージ的には微分は変数の割り算,積分は変数の掛け算っぽい感じです。 先の,50mの話でも,自由落下の話でも,微分することにより 今後どうなるか?が大体予想できるんですね。 実際には,エアコンの制御などの微分が使われていたりします。
お礼
有難うございます。大変わかりやすくて物理の問題などに入っていく 動機付けになりました。