多元函数中值定理推论的一个简化证明
2016-10-13刘庆丰
阜阳师范大学学报(自然科学版) 2016年1期
张 冕, 刘庆丰
(阜阳师范学院 a.数学与统计学院;b.附属中学,安徽 阜阳 236037)
多元函数中值定理推论的一个简化证明
张冕a, 刘庆丰b
(阜阳师范学院 a.数学与统计学院;b.附属中学,安徽 阜阳 236037)
利用方向导数的性质,对相关问题尝试进行综合分析,给出二元函数中值定理推论的一个简化的证明方法,并将其推广到多元函数的情形,同时提出教学建议。
方向导数;中值定理;推论;常值函数
函数中值定理是函数微分学中重要的内容之一。利用一元函数的中值定理的结论,我们可以得到一个重要的推论,即若 f'(x)=0,x∈I,则 f(x)在I上为常值函数。同样,在二元函数微分学中,也有类似的结论。即:
若函数 f(x,y)在区域D⊂R2上的偏导数恒为零,那么它在D上必是常值函数。
目前,在一些数学分析教材中,都给出了关于此命题的证明,但这些证明除了运用二元函数的中值定理的结论之外,还需要用到有限覆盖定理的知识,证明过程相对复杂,学生也不易理解和接受。笔者在进行这一部分内容的教学中,对教材中基本定理,包括课后习题的相关问题进行综合分析,提出了一个与传统证明方法完全不同的简单证明方法,优化了相关课程内容的教学,提高了教学效率,同时让学生从中感受到数学创新的乐趣,从而提高学生的学习能力。
1 中值定理推论的简化证明及教学研究
1.1两个引理
为了使学生更加清晰的理解和掌握定理的证明,我们首先证明如下两个引理。
引理1设函数 f(x,y)可微,l是R2上一个确定的向量。……
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