||
微积分中哲学(13)…我们的祖先把除法叫"归一法". 无论除数是整数,小数,分数,“商”都表示"除数一个单位相应的被除数值"。学习"导数"定义,你先得理解,无论自变量增量多少,"增量商"总表示,“自变量变化一个单位,函数相应变化多少。”即在中心点(边际点,临界点)邻近,函数的平均变化率。这个描述帮你深刻理解除法。
微积分中哲学(14)…数学描述并非只是语言描述。很多定义都含算式,如"可导","向量组线性相关"等。要理解定义,你总得诠释算式的内含。另一方面,在应用中,一旦题上有与某定义相关的描述,你得立即回写出定义式。定义的权威带来能动性。线性代数中读到"齐次方程组解的线性组合还是解",你能立刻反应,"把它代入方程组看看",那就入门了。
微积分中哲学(15)… 很多算式可借运算作恒等变形。奇妙的是,变形前后往往有不同的描述,进而可能有新的推理方式,有时便收柳暗花明之利。如《三角》中的倍角公式。在基本可积类型中用来"降幂"。即由倍角公式反解出 cos x平方=(1-cos2x) /2 ,便很容易找到cos x高次方的原函数了。《线性代数》中最重要的转换是,“线性相关性”与“齐次线性方程组有无非零解”的相互转换,贯穿于全书。
微积分中哲学(16)… 当点x与x0的距离趋于0时,要检验函数有极限a ,需要准确描述函数值与a无限接近。这是一个最哲学的问题。任何一个具体标准,都只能表示“一定程度接近”而非“无限接近”。要说明“无限接近”,必须对任意一个标准,都能求出x0的相应邻域,在其内函数值与a的距离满足(小于)此标准。
微积分中哲学(17)…准确描述“无限接近”的语句称为“ε–δ语言”。ε 是任给的充分小正数,好比检验者给出的标准。令 | f(x)–a |<ε ,若视 ε 为常数,且由此能解得| x–x0 |<δ,就表明在x0的δ邻域内,函数值与a的距离总小于ε,再由ε的任意小性,表明标准是任意小的,“无限接近”的本质,即距离 | f(x)–a | 趋于0
微积分中哲学(18)…“ε–δ语言”是高等微积分的精华,也是微积分的基本工具。没有它我们不能证明任何一个与极限有关的定理。它内含深刻哲理,且要解得 | x–x0 |<δ 的 δ ,又需要各类解不等式技巧。大学数学必须讲它,而非数学专业的的本科生是基本上理解不了它的。招研统考多年,从未直接在此点命题。
微积分中哲学(19)…国家研考数学常考“保号性定理”,以弥补不考“ε–δ语言”之憾。即,”若x趋于x0时函数f(x)有正的极限,则在x0的适当小(去心)邻域內,函数值全为正。” 教材上没有证明这个定理。需要体验极限。学生总感觉描述性定理抽象难懂,为了帮助学生体验”无限接近”,我说,这就是“近朱者赤”定理。
微积分中哲学(20)…研考数学还常考“极限不存在”。你还得由反面体验极限。首先是“震荡因子”y=sin(1/x),当x趋于0时,具体如x由0.001进到0.0001,1/x便由1000变为10000,复合函数图形上下波动了1400多次。好象一片电子云。震荡不存在极限。其次是y=arctg x,当x趋于无穷时,“左,右极限”不相等,没极限。
微积分中哲学(21)…典型的连续不可导是y=| x| 。考研题常设函数f(x)可导,让讨论y=| f(x)|的不可导点。可导一定连续。f(x)在相邻两个零点间不变号,即分段定号 。从图形上看,正段取绝对值不变,负段取绝对值则对称地映照到x轴上方。故y=| f(x)|只可能在其0点处产生不可导。看图即知,“单零点”才会变为不可导点。
微积分中哲学(22)…正反两面映照,让人认知深刻。我的导师说,“一个怪例也许就是一座里程碑。”正反皆有怪例。如,y=xsin(1/x)与y=x是两个比较不出阶数高低的无穷小。另者,用洛必达法则易检验,(选幂函数作比较),x趋于正无穷时,指数函数y=exp x是任意高阶的无穷大,而y=ln x是任意低阶的无穷大。
微积分中哲学(23)…微积分研究函数,其讨论沿“四则运算”与“复合”结构向前推演。且有“在极限都存在时,函数四则运算的极限,等于各函数极限的四则运算。”之类的正面结论。但是一正一反两者间在四则运算时有无必然逻辑呢?我让学生先写出,存在A+不存在B=C(?) ,笔下生花花自红,写与不写大不同。由于逆运算,C(?)—存在A=不存在B,这就可用反证法断定,''C一定不存在“。这个结论可以具体到连续或可导等情形。
微积分中哲学(24)…研考真题,“ y = sin x + | (1-x)x| 有(两)个连续不可导点。”熟悉前述逻辑,显然在x=0,x=1处,标准的,可导+连续不可导=连续不可导。1分钟即知答案。对于乘法,存在A 乘以 不存在B = C(?),显然逆运算不一定成立。如果问题在点x0讨论,如果先设A(x0)不为0,则逆运算成立,反证法可行,C不存在。
微积分中哲学(25)…将前述结论应用到求乘积AB极限情形,将得到一个求极限的特殊手段。“有非零极限的因子A可以先求极限。”无论B的极限存在或不存在,乘积AB或相应有极限,或也不存在极限。具体如,x趋于0时,y =(2+x)sin(1/x)不存在极限。如果求极限时需要有理化分子,而有理化因子有非零极限a,你可以直接记为分母乗以a
关于我们|商务合作|小黑屋|手机版|联系我们|服务条款|隐私保护|帮学堂| 网站地图|院校地图|漏洞提交|考研帮
GMT+8, 2025-4-29 14:46 , Processed in 0.076385 second(s), Total 8, Slave 8(Usage:3M, Links:[2]1,1_1) queries , Redis On.
Powered by Discuz!
© 2001-2017 考研 Inc.