数学が嫌いになる分野、それは微分
高校数学で学ぶ分野、微分
ここで数学が嫌いになる人が多くなると筆者は思っています。
この原因は高校の先生の教え方が悪い授業では微分の原理のみくらいしかやらないことだと思います。
高校の授業で微分がどういう所で、使われているかを少しでも先生が説明してくれれば、筆者はもっと勉強してましたね(笑)
この記事では微分はもっと簡単に考えてもいいよという事と、実際に微分はどういう所で使われているかを書いていきたいと思います。
微分は割り算である。
dx/dt
微分でよくこのような、dがついた文字を見ると思います。
このdを見た瞬間に思考停止してしまう学生もいるのではないでしょうか?(筆者は停止しました)
さらに先生の説明では微分とは傾きであり…分からん。
これを読んでるあなたも微分で悩んでいるのでは?
結論からいうと微分は割り算みたいなものです。
割り算と思えば、少しは親しみやすくなるのではないのでしょうか。
皆さんは距離を時間で割ると何を求めることができるでしょうか?
答えは速度(速さ)です。
そして
微分式で表すとv=dx/dt
になります。
ただdがついているだけで、やっていることは割り算なんです。
じゃあ微分いらないやん。という人が出てくると思いますが、世の中では絶対必要なものなんですよ。
微分がないと平均の何かしか求められない
世の中が求めているのは、その瞬間の何かである。
これだと分からないと思うので、具体例として車のスピードメータを使って説明します。
微分なんて世の中使わないぜーと言って微分を勉強してこなかった人が、スピードメータを使った場合、60km先のお祖母ちゃんの家にかかった時間は2時間でした。
なので60km/2h=30km/hになるので、スピードメータは常に30を示します。
最初の方は4km/hで走行していて、後半100km/hで走行していてもスピードメータは30を示すということですよ。
このスピードメータ使えると思いますか(笑)
答えは使えないの1択ですよね。
なぜなら世の中の欲しい情報はその瞬間の速度だからです。
その瞬間の速度を知らないと、スピード違反しているか分からないですよね。
免停が大量発生してしまいます(笑)
微分dはその瞬間何かである。
v=dx/dt
を例にすると
dxはその瞬間進んだ距離であり、dtはその瞬間に掛かった時間という事です。
例えば0.001秒間に0.1m進んだ場合はその瞬間の速度は100m/sとなります。
もう一度言いますが、やっていること自体は割り算なんです。
違うのはどれだけ小さい値で計算するかです。
正直言って0.001秒という値でも、微分とは言えないかもしれないです。
まとめ
まとめとして言いたいのは1つだけです。
微分は割り算である。
これを頭に入れておくだけで、微分の理解度が大きく変わると筆者は思います。
実際に微分を使った(シミュレーション開発の基礎)記事を下に載せます。
微分はこのようなことに使われてますよ。
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終わり