Кіріспе
Калькуль қасиеттері
Калькульде кез келген функциялардың сызықтық комбинациясының туындысы, сол функциялардың туындыларының бірдей сызықтық комбинациясына тең; бұл қасиет дифференциацияның сызықтығы, сызықтық ереже немесе дифференциацияның суперпозиция ережесі деп аталады. Бұл туындының негізгі қасиеті болып табылады және екі қарапайым дифференциациялау ережесін – қосынды ережесін (екі функцияның қосындысының туындысы туындылардың қосындысына тең) және тұрақты көбейткіш ережесін (функцияның тұрақтыға көбейтілген туындысы, туындының сол тұрақтыға көбейтілгенімен тең) – бір ережеде біріктіреді. Осылайша, дифференциация сызықтық дейміз немесе дифференциал оператор сызықтық оператор болып табылады.
In calculus, the derivative of any linear combination of functions equals the same linear combination of the derivatives of the functions; this property is known as linearity of differentiation, the rule of linearity, or the superposition rule for differentiation. It is a fundamental property of the derivative that encapsulates in a single rule two simpler rules of differentiation, the sum rule (the derivative of the sum of two functions is the sum of the derivatives) and the constant factor rule (the derivative of a constant multiple of a function is the same constant multiple of the derivative). Thus it can be said that differentiation is linear, or the differential operator is a linear operator.
Анықтамадан алынған нақты дәлелдемелер/сақтықтар
Біз бүкіл сызықтық принципін бірден дәлелдей аламыз, немесе жеке қадамдарды (тұрақты көбейткіш пен қосу) жеке-жеке дәлелдей аламыз. Мұнда екеуі де көрсетілген. Сызықтықты тікелей дәлелдеу тұрақты фактор ережесін, қосынды ережесін және айырма ережесін ерекше жағдайлар ретінде дәлелдейді. Қосынды ережесі екі тұрақты коэффициентті де 0-ге теңеу арқылы алынады. Айырма ережесі бірінші тұрақты коэффициентті 1-ге, ал екінші тұрақты коэффициентті -1-ге теңеу арқылы алынады. Тұрақты фактор ережесі екінші тұрақты коэффициентті немесе екінші функцияны 0-ге теңеу арқылы алынады (Техникалық тұрғыдан алғанда, екінші функцияның доменін де қарастыру керек. Мәселелерді болдырмаудың бір жолы – екінші функцияны бірінші функцияға тең, ал екінші тұрақты коэффициентті 1-ге тең деп белгілеу. Сондай-ақ, екінші тұрақты коэффициент пен екінші функция 0-ге тең болуы мүмкін, мұнда екінші функцияның домені бірінші функцияның үстін жиыны болып табылады.) Керісінше, егер біз бірінші тұрақты фактор ережесі мен қосынды ережесін дәлелдей алсақ, сызықтық пен айырма ережесін дәлелдей аламыз. Сызықтыққа дәлел келтіру үшін бірінші және екінші функцияларды тұрақты коэффициенттермен көбейтілген екі басқа функция ретінде анықтау керек. Алдыңғы бөлімдегі туындыда көрсетілгендей, біз дифференциациялау кезінде қосынды заңын қолданып, содан кейін тұрақты фактор ережесін қолданамыз, бұл біздің сызықтық қорытындымызға жеткізеді. Айырма ережесін дәлелдеу үшін екінші функцияны басқа функциямен көбейтілген тұрақты коэффициент арқылы қайта анықтауға болады. Бұл жеңілдетілгенде дифференциациялаудың айырма ережесін береді. Төмендегі дәлелдемелерде/туындыларда коэффициенттер қолданылады; олар жоғарыда көрсетілген коэффициенттерге сәйкес келеді.