机器学习中的数学

二、第二课时

 1)极限:

  通俗语言:函数f在\(x_0\)处的极限是L

  数学符号:\(\lim_{x\rightarrow x_0} f(x) = L\)

  无穷如何比较大小呢?如x趋近0的时候,\(sin(x)\)和\(tan(x)\)同样都趋近0,哪个趋近0的速度更快呢?我们可以采用求商的极限来求解:\(\lim_{x\rightarrow 0} sin(x)/tan(x) = \lim_{x\rightarrow } cos(x) = 1\),所以是同样级别的无穷小

  夹逼定理:如果三个函数满足:\(f(x) <= g(x) <= h(x)\),并且他们在\(x_0\)处均有极限,则:\(\lim_{x\rightarrow x_0} f(x) <= \lim_{x\rightarrow x_0} g(x) <= \lim_{x\rightarrow x_0} h(x)\)

  几个重要的极限:

   \(\lim_{x\rightarrow 0} sin(x)/x = 1\)

   \(\lim_{x\rightarrow \infty } x^a/e^x = 0\),对于任意的正数\(a\)

   \(\lim_{x\rightarrow \infty } ln(x)/x^a = 0\),对于任意的正数\(a\)

   \(\lim_{x\rightarrow \infty } (1 + 1/x)^x = e\)

  2)导数

  如果一个函数\(f(x)\)在\(x_0\)附近有定义,并且存在极限:\(L = \lim_{x \rightarrow x_0} \frac{f(x) -f(x_0)}{x - x_0}\),那么\(f(x)\)在\(x_0\)处可导且导数\(f'(x_0) = L\)

  3)链式法则:即符合函数的求导法则

  如:\(y = x^x\),求其导数。两边取对数:\(lny = xlnx\),然后两边同时求导:\((1/y)y'=lnx + 1\),\(y' = (lnx + 1)x^x\)

三、第三课时

 1)单变量函数的黎曼积分:

  \(f(x)\)为开区间(a, b)上的一个连续函数,对于任意一个正整数n,我们定义:\(x_i = a + i(b - a)/n\),求和式:\( S_n(f) = \sum_{i=1}^{n}f(x_i)(x_{i+1} - x_i) \)

  如果极限\(\lim_{n->\infty }S_n(f)\)存在,那么函数\(f(x)\)在这个区间上的黎曼积分为:\( \int_{a}^{b}f(x)dx = \lim_{n->\infty }S_n(f) \)

  我们可以这样理解:把区间分成n份,求函数与x轴的面积和

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