郭 偉
(長(zhǎng)治學(xué)院 數(shù)學(xué)系,山西 長(zhǎng)治 046011)
在高等數(shù)學(xué)中,經(jīng)常會(huì)遇到一些計(jì)算和式極限[1]的題型。由于極限的四則運(yùn)算對(duì)和式極限是不成立的,我們可以將和式放大與縮小并借助于夾逼準(zhǔn)則求一些特殊的和式極限,但很多情況下夾逼準(zhǔn)則是不成立的。定積分的引入對(duì)計(jì)算和式極限提供了一個(gè)較好的方法[2]。眾所周知,定義在[a,b]上的定積分
在函數(shù)可積的條件下,通常采取等分法和特殊取點(diǎn)法來(lái)計(jì)算定積分,例如將[0,1]區(qū)間n等分,并取ξi為區(qū)間的右端點(diǎn),則
反過(guò)來(lái),和式極限可以借助于定積分來(lái)計(jì)算,從上述兩個(gè)例子可以看出,等式最右端是一和式極限。這類(lèi)極限有個(gè)基本的特征,是將區(qū)間等分來(lái)計(jì)算,即例子中的可以提取到求和符號(hào)之外,教材上主要介紹將這類(lèi)和式極限轉(zhuǎn)化成定積分計(jì)算。例如:
設(shè)f(x)是定義在[1,b]上的連續(xù)函數(shù),在[1,b]上插入n-1個(gè)特殊分點(diǎn),依次為
解:這是一個(gè)和式極限的問(wèn)題,借助于定積分的定義可得:
2.2.2 計(jì)算
2.2.3 計(jì)算
在計(jì)算和式極限時(shí),我們首先將和式極限化為最簡(jiǎn)單形式,從表達(dá)式觀察分割和取點(diǎn)的情況,然后轉(zhuǎn)化為定積分來(lái)計(jì)算,但如果是任意分割區(qū)間,取點(diǎn)不取端點(diǎn)和比例中項(xiàng)(例如取中點(diǎn)等),定積分則化為更復(fù)雜的和式極限。