用R語言實現一個求導的簡單例子


在學習導數的時候,老師都會這樣解釋,假設y=f(x),對點(x0,y0)的求導過程如下:
設dx是一個很小的數
=> y0+dy=f(x0+dx)
=> dy=f(x0+dx)-y0
則在這一點的導數a=dy/dx
這樣假設的前提是dx很小,所以x0至(x0+dx)很短,可以近似為一條直線,則dy/dx可以看成是點(x0,y0)和點(x0+dx,y0+dy)連成直線的斜率
因此關於某個點的導數,其意義也可以解釋成在該點的變化率

下面用R語言實現一個簡單例子:
假設:y=1/x,求點(1,1)的導數

x<-seq(0,3,by=0.0001)  

y<-1/x   ##生成模擬數據

d_point<-data.frame(x,y)

 

x0<-1
y0<-1/x0  ##點(1,1)


dx=0.0001 ##dx很小
dy<-1/(x0+dx)-y0


a<-dy/dx  ##導數
b<-y0-a*x0  ##直線與y抽的截距

library(ggplot2)  ##畫圖
p<-ggplot(subset(d_point,y<=3),aes(x,y))
p+geom_line()+geom_abline(intercept=b, slope=a,linetype=2)+geom_point(data=data.frame(x=1,y=1),aes(colour="red"))

##結果:


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