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积分常数法在中值定理中的证明及应用

2020-12-14潘嵘宋宗余

潘嵘 宋宗余

摘 要:通过积分常数法证明中值定理,启发学生的思维,加深其对问题的理解和解决问题的能力.

关键词:微分中值定理;变上限积分;原函数;构造函数

[中图分类号]O172.1   [文献标志码]A

Abstract:The mean value theorem is proved by the integral constant method,Which inspires students' thinking,deepens the understanding of the problem and the ability to solve the problem

Key words:differential mean value theorem;change upper integral;original function;constructor function

微分中值定理是大学数学中重要的定理之一,是微分教学的重要内容.教学难点是,证明过程中要构造一个合适的辅助函数,因此,辅助函数的构造就成为中值定理教学的关键.在大多数大学数学中,拉格朗日(Lagrange)中值定理和柯西(Cauchy)中值定理的证明都是直接给出辅助函数,利用辅助函数满足罗尔(Rolle)中值定理得出结论,没能将前后知识合理衔接.笔者给出一种新的辅助函数构造技巧方法-积分常数法,这里对拉格朗日和柯西中值定理进行证明.

积分常数法证明柯西中值定理要注意的是,柯西中值定理表达式包含两个不同的函数.在实际处理问题时,要注意变形.

微分中值定理很好地刻画了导数的局部性和函数的整体性关系,是联系导数和函数之间关系的桥梁纽带.中值定理的证明关键是构造合适的辅助函数,辅助函数法是解决数学问题重要的思想方法,是非常有效的数学工具.进行构造的目的是:如果不能按正常的逻辑关系推理得到问题的结论时,就要从新的角度观点出发,另辟蹊径,依据已知的信息创造性的解决问题.

2 结束语

本文从罗尔中值定理的应用出发,明确罗尔定理证明问题构造辅助函数的解题思路,顺理成章地构造出合理的辅助函数,从而证明出相应的结论,变形要盯住目标.由于解决问题的途径常常不是唯一的,在平时的学习中,应考虑如何才能更快有效的解决问题,注意可能途径之间的选择,体现出對知识的灵活运用,有助于逻辑思维的训练,形成知识网络.公式的形式要懂得推广,在构造辅助函数的过程中,要多留意经常用的模型,只要条件允许,f″(x)←→f′(x)←→f(x)←→∫xaf(t)dt,相邻两项均可使用中值定理.

参考文献

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编辑:吴楠