到这一步都很简单,接下来就有问题了:这上面和下面的dx到底能不能约掉?
我们知道,除数是不能为0的,如果你想分子分母同时除以一个数,就必须保证这个数不是0。现在我们是想除以dx,这个dx就是我们前面定义的无穷小量,它无限接近于0却又不等于0。
所以,似乎我们姑且把它当作一个非零的量直接给约掉,那么导数上下同时除以dx就成了这样:
这个式子看起来简洁了一些,但是后面还是拖了一个小尾巴dx。
2x是一个有限的数,一个有限的数加上一个无穷小量,结果是多少?似乎还是应该等于这个具体的数。比如,100加上一个无穷小,结果应该还是100,因为如果等于100.00…0001那就不对了,无穷小肯定比你所有能给出的数还小啊,那么也肯定必须比0.00…001还小。
所以,我们似乎又有充足的理由把2x后面的这个dx也给去掉,就像丢掉一个等于0的数一样,这样最终的导数就可以简单地写成这样:
大家看这个导数,当x越来越大(x>0)的时候,f(x)’的值也是越来越大的。而导数是用来表示函数的倾斜程度的,也就是说,当x越来越大的时候,曲线就越来越陡,这跟图像完全一致。
所以,我们通过约掉一个(非零的)dx,再丢掉一个(等于零的)dx得到的导数f(x)’=2x竟然是正确的。
但是这逻辑上就很奇怪了:一个无限趋近于0的无穷小量dx到底是不是0?如果是0,那么为什么可以让分子分母同时除以它来约分;如果不是0,那又为什么可以把它随意舍弃?
总不能同时等于零又不等于零吧?你又不是薛定谔家的无穷小量。
数学不是变戏法,怎么能这么随意呢?于是,这个无穷小量就又招来了一堆批判。为什么说“又”呢?因为我在前面讲积分的时候就说了一次,在这里就体现得更明显了,眼见第二次数学危机大兵压境~