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2.6.4 微分在近似计算中的应用
微分有许多重要的应用,近似计算是其广泛应用之一.用什么公式作近似计算呢?一般要求有两点:一是有足够好的精度,二是计算简便.用微分来作近似计算常常能满足这些要求.由微分的定义知道,当|Δx|很小时,且f′(x0)≠0时,由Δy≈dy,推得
f(x0+Δx)-f(x0)≈f′(x0)Δx,
或
f(x)≈f(x0)+f′(x0)(x-x0).
发现:当x0=0,|x|很小时,f(x)≈f(0)+f′(0)x,由此可推得公式sinx≈x,tanx≈x,ln(1+x)≈x,ex-1≈x, 等.
例5 计算sin29°的近似值(保留四位小数).
解 选函数f(x)=sinx,x=29°,;
f′(x)=cosx, ,
代入公式f(x)≈f(x0)+f′(x0)(x-x0),得
例6 求的近似值(保留四位小数).
解 选函数,x=8.9,x0=9;
,x-x0=8.9-9=-0.1,
代入公式f(x)≈f(x0)+f′(x0)(x-x0),得
例7 试证当|h|很小时,eh≈1+h.
证明 选函数f(x)=ex,x0=0,x=h,f(x0)=1,f′(x0)=1,代入公式
f(x)≈f(x0)+f′(x0)(x-x0)
得
eh≈1+h.