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수학적 개념 이해 - 미분의 개념

문베디드 2020. 12. 15. 09:42

* 미분의 개념

 - 평균변화율

  -- x가 변할때 y의 변화량

  -- $\frac{f(b)-f(a)}{b-a}$

 - 순간변화율 $f'(a)$

  -- 평균 변화율의 극한 값

  -- b점이 a점으로 한없이 가까워질 때, a점에서의 순간변화율

  -- a점에서의 접선의 기울기

 

 - 다항함수 미분 및 미분 기본공식

  -- 미분은 모든 점에서의 기울기를 생각하는 것

  -- $f(x) = c -> f'(x) = 0$, c는 상수  //f'(x)는 도함수, 순간변화율을 함수값으로 가지는 함수

  -- $f(x) = x^n -> f'(x) = nx^{n-1}$, n은 자연수, 

  -- (참고)$f(x) = x^k -> f'(x) = kx^{k-1}$, k은 유리수

      (예: $(x^\frac{1}{2})' = \frac{1}{2}x^{-\frac{1}{2}} = \frac{1}{2\sqrt{x}}$)

      (예: $(\frac{1}{x})' = -{\frac{1}{x^2}}$)

  -- {cf(x)}' = cf'(x)

  -- {f(x)±g(x)}' = f'(x)±g'(x)

 - 곱의 미분

  -- {f()g(x)}' = f'(x)g(x) + f(x)g(x)'

 

 - 합성함수 미분***(활률통계 구할때 보통 합성함수)

  -- f(g(x))' = f'(g(x))g'(x)

  $f(g(x))' = \frac{df(g(x))}{dg(x)}*\frac{dg(x)}{dx} = f'(g(x)*g'(x)$

 

 - 지수함수 미분

  -- $\{e^x\}' = e^x$

  -- $\{a^x\}' = a^xlna$

 - 로그함수 미분

  -- $\{lnx\}' = \frac{1}{x}$

  -- $\{log_a^x\}' = \frac{1}{xlna}$

$\{log_a^x\}' = \{\frac{lnx}{lna}\}'$

 

* 미분의 활용

 - 미분을 하는 이유는 극대값, 극소값을 찾기 위해서이다.

 - 극대값, 극소값

  -- 미분값은 접선의 기울도함수를 통하여 미분가능한 함수의 극대값, 극소값을 구할 수 있음.

  -- 기울기가 0 이 되는 지점, 도함수 값이 0이 되는 지점이 극대/극소 값 지점이다.

  -- 극대/극소 값이 중요한 이유는 likelihood 에서 이야기함