Задачи, приводящие к понятию производной
Рассмотрим прямолинейное неравномерное движение некоторой материальной точки M. Расстояние S, на которое переместится точка M от начального положения
за промежуток времени t, будет являться функцией времени
Пусть в некоторый момент t точка M находилась на расстоянии S, а в некоторый следующий момент
точка M находилась на расстоянии
от начального положения
. Таким образом, за величину времени
величина S получила приращение
Отношение
дает среднюю скорость движения точки M за время Δ t. Средняя скорость зависит от промежутка времени Δ t и не может дать нам правильное представление об истинной скорости движения точки в момент t. Для более точного представления об истинной скорости движения в момент времени t необходимо взять как можно меньший промежуток времени Δ t. Наиболее полно характеризует скорость движения точки в момент времени t тот предел, к которому стремится средняя скорость при
Этот предел называют скоростью движения в данный момент:
(1)
Таким образом, скоростью движения в данный момент называется предел отношения приращения пути Δ S к приращению времени Δ t, когда приращение времени Δ t стремится к нулю.
Учитывая, что
равенство (1) запишем в виде:
(2)
Это и будет скорость неравномерного движения.