Lignes et Polynômes

Calcul à une variable depuis les premiers principes

Avant que le calcul puisse faire quelque chose d'intéressant, vous devez être à l'aise avec les fonctions sur lesquelles il agit. Deux familles portent la majeure partie du poids au début : les lignes et les polynômes. La bonne nouvelle est que vous pouvez presque tout lire à leur sujet directement de leur formule - pas besoin de tracer une courbe une fois que vous savez quoi chercher.

Une ligne est y = mx + b définie par deux paramètres : la pente m qui représente sa raideur (élevation sur déplacement horizontal) ; b indique où elle croise l'axe des ordonnées. Une pente positive m fait monter la ligne de gauche à droite, une négative la fait descendre, et zéro signifie qu'elle est horizontale.

Une bougie qui se consume à un rythme régulier est une parfaite ligne droite : sa hauteur diminue de la même quantité chaque heure, donc la formule y = mx + b a une pente négative m (le taux de combustion) et une ordonnée à l'origine b (la hauteur de départ). Une balle lancée en l'air est différente — sa hauteur augmente, puis diminue, traçant une parabole, le graphique en forme de U d'une fonction quadratique ax² + bx + c. L'une se courbe, l'autre reste droite, et la formule vous dit laquelle avant même de tracer un point.

Où cela apparaît en MLLes polynômes sont la matière première du développement en série de Taylor (Module 10) : près d'un point, presque toute fonction lisse — une sigmoïde, une surface de perte — est bien approximée par un polynôme de faible degré. Et l'idée du discriminant s'étend : en optimisation, le signe d'une quantité "du second ordre" (les valeurs propres de la matrice Hessienne) indique si vous êtes dans une…
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