Из определений производной и предела переменной следует, что или , где при , т. е. что приращение функции можно разбить на две части.
Главная часть приращения функции, линейная относительно приращения независимой переменной, называется дифференциалом функции и обозначается знаком :
Дифференциал независимой переменной равен ее приращению, . Поэтому
т. е. дифференциал функции равен ее производной, умноженной на дифференциал независимой переменной.
Для всякой данной функции производная зависит только от одной переменной , тогда как ее дифференциал зависит от двух независимых друг от друга переменных: и .
Нахождение дифференциала функции называется дифференцированием, так же как и нахождение производной, так как согласно формуле (а), чтобы найти дифференциал какой-либо функции, надо найти производную этой функции и умножить ее на дифференциал независимой переменной.
Формула (а) верна и в случае, если у есть сложная функция, т. е. если есть функции переменной .
При достаточно малых значениях приращение функции может быть заменено ее дифференциалом с как угодно малой относительной ошибкой:
исключая точки, в которых .
Это приближенное равенство применяется для приближенных вычислений, так как вычисление дифференциала функции значительно проще, чем вычисление ее приращения.
Пример 1. Найти дифференциалы функций:
1) ; 2) ;
3) ; вычислить
Решение. Находим производную данной функции и, умножив ее на дифференциал независимой переменной, получим
искомый дифференциал данной функции:
1) ;
2)
3) .
Полагая и , получим .