微分をざっくりわかりやすく解説

微分は速度を求める数学です．速度を数学では微分係数といい，微分係数を日常では速度といいます．

小学校と中学校の数学や理科は微分がないため，速度は

$$v=\frac{f(7)-f(5)}{7-5}$$

などと計算します．$f$ は物体の位置をあらわす関数で，上の式は $5$ 秒後から $7$ 秒後までの平均速度を求めています．この値は $5$ 秒後における瞬間速度ではありません．

$7$ 秒後でなく，$5.1$ 秒後の位置を使えば平均速度も瞬間速度とみなせるかもしれない．

$$v=\frac{f(5.1)-f(5)}{5.1-5}$$

しかし $5.01$ 秒後のほうがもっと精度が高く，$5.001$ 秒後のほうがさらに精度が高くなりそう．

$5$ 秒後と $5+h$ 秒後の間における平均速度は

$$v=\frac{f(5+h)-f(5)}{h}$$

です．$h$ は速度を計算するときの時間差です．時間差 $h$ を限りなく $0$ に近づけると値は瞬間速度になります．この概念を微分といい，こうして求まる瞬間速度を微分係数といいます．