陳海文
【摘要】現(xiàn)代化的高等數(shù)學(xué)教育,不僅在難度上較高,同時(shí)在落實(shí)的過程中,要充分考慮到不同定理所代表的意義,要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)、應(yīng)用的過程中,盡量通過合理方法來完成,這樣才能在多項(xiàng)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握、利用上,盡量得到良好的成績.文章針對拉格朗日中值定理在函數(shù)極限運(yùn)算中的運(yùn)用展開討論,并提出合理化建議.
【關(guān)鍵詞】拉格朗日中值定理;函數(shù);極限運(yùn)算;運(yùn)用
一、拉格朗日中值定理概念
簡單而言,拉格朗日中值定理也被稱為拉式定理,是微分學(xué)中的基本定理內(nèi)容.拉格朗日中值定理的出現(xiàn),充分反映了可導(dǎo)函數(shù)在閉區(qū)間上的整體的平均變化率,以及與區(qū)間內(nèi)部某點(diǎn)的局部變化率的關(guān)系.在研究拉格朗日中值定理的過程中,認(rèn)為該定理的出現(xiàn),主要是羅爾中值定理的推廣部分,同時(shí)也可以作為柯西中值定理的特殊情況來看待,在一階展開以后,能夠看作是泰勒公式的弱形式.
二、定理表述
就拉格朗日中值定理本身而言,其在函數(shù)極限計(jì)算應(yīng)用的過程中,需要對定理本身的表述充分的清楚,盡量通過合理的手段與方法進(jìn)行操作,幫助學(xué)生更好地理解定理,將定理的熟練運(yùn)用更好地提升.在定理表述過程中:如果函數(shù)f(x)滿足以下兩種條件,即在閉區(qū)間[a,b]上保持為連續(xù)的狀態(tài);在開區(qū)間(a,b)當(dāng)中,能夠保持在可導(dǎo)的狀態(tài).那么,根據(jù)定理的內(nèi)容,認(rèn)為在開區(qū)間的(a,b)當(dāng)中,至少會(huì)存在一點(diǎn)ξ,ξ的定義范圍表現(xiàn)在(a<ξ
三、拉格朗日中值定理在函數(shù)極限運(yùn)算中的運(yùn)用
函數(shù)極限運(yùn)算在開展的過程中,自身所表現(xiàn)出的難度是比較高的,我們想要在運(yùn)算的過程中得到準(zhǔn)確的結(jié)果,或者是在運(yùn)算的過程中不出現(xiàn)嚴(yán)重的差錯(cuò),都應(yīng)該將拉格朗日中值定理進(jìn)行科學(xué)運(yùn)用,要讓兩者在共同融合以后,取得較好的計(jì)算成果.例如,在計(jì)算 limx→0ex-esinxx-sinx的過程中.需要首先對這個(gè)題目開展分析.在高等數(shù)學(xué)當(dāng)中,該題目是比較典型的內(nèi)容,有助于對拉格朗日中值定理更好的理解,同時(shí)對于函數(shù)極限運(yùn)算的鞏固,也能夠產(chǎn)生較大的積極作用.對于一般的思維理解而言,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)該題目,主要求得的內(nèi)容在于極限函數(shù)是“00”型未定式,此時(shí)可以想到應(yīng)用羅比達(dá)法進(jìn)行解答問題.具體的解答方法如下:
limx→0ex-esinxx-sinx
=limx→0ex-esinxcosx1-cosx
=limx→0ex-esinxcos2x+esinxsinxsinx
=limx→0ex-esinxcos3x+2esinxcosxsinx+esinxcosxsinx+esinxcosxcosx
=1.
從傳統(tǒng)的解答方法來看,函數(shù)極限運(yùn)算的過程中,發(fā)現(xiàn) limx→0ex-esinxx-sinx的類型,隸屬于f(b)-f(a)b-a的形式.
分析認(rèn)為,拉格朗日中值定理在解答的過程中,會(huì)利用f(x)=ex的條件限定,很容易得到該函數(shù)在區(qū)間[x,sinx]當(dāng)中,可以充分滿足拉式定理的條件,由此在計(jì)算以后得到以下內(nèi)容:
ex-esinx=f(x)-f(sinx)=(x-sinx)f′(sinx+θ(x-sinx))(0<θ<1),即
ex-esinxx-sinx=f′(sinx+θ(x-sinx))(0<θ<1).
∵f′(x)=ex連續(xù),
∴l(xiāng)imx→0f′(sinx+θ(x-sinx))=f′(0)=1,
從而有 limx→0ex-esinxx-sinx=1.
對于兩種不同的解答方法進(jìn)行分析以后,很多學(xué)生都可以了解到,拉格朗日中值定理在運(yùn)用的過程中,能夠?qū)鹘y(tǒng)運(yùn)算方法的部分內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)的省略,相對于傳統(tǒng)的解答方法,運(yùn)用拉式定理來進(jìn)行解答,能夠得到更加簡便的效果.
四、拉格朗日中值定理的意義分析
高等數(shù)學(xué)體系當(dāng)中,函數(shù)極限運(yùn)算是非常重要的組成部分,同時(shí)對于學(xué)生其他知識(shí)的學(xué)習(xí),也有很大的積極作用.我們在應(yīng)用拉格朗日中值定理來開展函數(shù)極限運(yùn)算的過程中,需要對該定理的意義進(jìn)行深刻的分析,然后找準(zhǔn)不同的意義方向,進(jìn)而在函數(shù)極限運(yùn)算的過程中,盡量得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果.
五、總 結(jié)
本文對拉格朗日中值定理在函數(shù)計(jì)算運(yùn)算中的運(yùn)用展開討論,現(xiàn)階段的函數(shù)極限運(yùn)算教學(xué)中,對于拉格朗日中值定理的應(yīng)用是比較重視的,因此,在高等數(shù)學(xué)的教育水平上獲得了較大的提升.日后,應(yīng)繼續(xù)在各項(xiàng)定理的學(xué)習(xí)上,與函數(shù)知識(shí)更好的結(jié)合,促使學(xué)生的知識(shí)體系建立,表現(xiàn)為更高的健全特點(diǎn).值得注意的是,在拉格朗日中值定理的學(xué)習(xí)過程中,應(yīng)該加強(qiáng)與其他方法的對比分析,促使對定理的理解更加透徹.
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