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极限与极端思维在高中物理中的应用

2015-11-24梅鑫华

物理教学探讨 2015年10期

梅鑫华

摘 要:不少物理教师将极限与极端混为一谈。本文试图对此做出区分,并探寻高中物理教材中的极端与极限思维,举例说明两种思维在解题中的应用。

关键词:极限思维;极端思维;物理应用

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2015)10-0049-3

人教版物理必修1在引出瞬时速度概念的过程中,采用了极限的思维。若把这种思维称作极端思维,显然有失偏颇。而在高中物理教学中,不少教师将极端与极限思维混为一谈,甚至有些文献也认为“极端思维又叫做极限思维”[1]。严格说来,极限与极端是两种有区别的思维方法。若教学中将两者混淆,必然不利于学生形成正确的极限概念。笔者认为有必要对此做一区分,便于学生理解与掌握两种思维的精髓。

1 极限思维与极端思维的区别

在数学中,如果某个变化的量无限地逼近于一个确定的数值,那么该定值就叫作变化的量的极限。这里隐含了极限思维的内涵:无限趋近或逼近。例如,函数y=,其中x≥1。利用极限思维,使x无限趋近+∞,可得y无限逼近0,所以0是函数y在x→∞时的极限值。而极端思维类似于数学中的特殊值法,是一种“极端”的特殊。例如,上述函数在取x=1这种“极端”特殊情况下,y的值将变为1。

中学阶段的极限与极端思维用数学语言可归纳如下:极限思维是指“使自变量趋近某一值,研究因变量无限逼近的极限值”;极端思维是指“取自变量为某些极端值,研究因变量的数值”。由于有些自变量无法直接取为极端值,如上述函数x不能直接取为0,所以需要极限思维,使x无限趋近于0,来研究因变量y的极限值。……

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