陳海文
【摘要】現(xiàn)代化的高等數(shù)學教育,不僅在難度上較高,同時在落實的過程中,要充分考慮到不同定理所代表的意義,要讓學生在學習、應用的過程中,盡量通過合理方法來完成,這樣才能在多項數(shù)學知識的掌握、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)極限運算中的運用展開討論,并提出合理化建議.
【關鍵詞】拉格朗日中值定理;函數(shù);極限運算;運用
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)部某點的局部變化率的關系.在研究拉格朗日中值定理的過程中,認為該定理的出現(xiàn),主要是羅爾中值定理的推廣部分,同時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)極限計算應用的過程中,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行操作,幫助學生更好地理解定理,將定理的熟練運用更好地提升.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)當中,能夠保持在可導的狀態(tài).那么,根據(jù)定理的內(nèi)容,認為在開區(qū)間的(a,b)當中,至少會存在一點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)極限運算中的運用
函數(shù)極限運算在開展的過程中,自身所表現(xiàn)出的難度是比較高的,我們想要在運算的過程中得到準確的結(jié)果,或者是在運算的過程中不出現(xiàn)嚴重的差錯,都應該將拉格朗日中值定理進行科學運用,要讓兩者在共同融合以后,取得較好的計算成果.例如,在計算 limx→0ex-esinxx-sinx的過程中.需要首先對這個題目開展分析.在高等數(shù)學當中,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,同時對于函數(shù)極限運算的鞏固,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,此時可以想到應用羅比達法進行解答問題.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.
分析認為,拉格朗日中值定理在解答的過程中,會利用f(x)=ex的條件限定,很容易得到該函數(shù)在區(qū)間[x,sinx]當中,可以充分滿足拉式定理的條件,由此在計算以后得到以下內(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行分析以后,很多學生都可以了解到,拉格朗日中值定理在運用的過程中,能夠?qū)鹘y(tǒng)運算方法的部分內(nèi)容進行科學的省略,相對于傳統(tǒng)的解答方法,運用拉式定理來進行解答,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)學體系當中,函數(shù)極限運算是非常重要的組成部分,同時對于學生其他知識的學習,也有很大的積極作用.我們在應用拉格朗日中值定理來開展函數(shù)極限運算的過程中,需要對該定理的意義進行深刻的分析,然后找準不同的意義方向,進而在函數(shù)極限運算的過程中,盡量得到較為準確的結(jié)果.
五、總 結(jié)
本文對拉格朗日中值定理在函數(shù)計算運算中的運用展開討論,現(xiàn)階段的函數(shù)極限運算教學中,對于拉格朗日中值定理的應用是比較重視的,因此,在高等數(shù)學的教育水平上獲得了較大的提升.日后,應繼續(xù)在各項定理的學習上,與函數(shù)知識更好的結(jié)合,促使學生的知識體系建立,表現(xiàn)為更高的健全特點.值得注意的是,在拉格朗日中值定理的學習過程中,應該加強與其他方法的對比分析,促使對定理的理解更加透徹.
【參考文獻】
[1]孫娜.運用拉格朗日中值定理逆向巧解數(shù)學問題[J].科技創(chuàng)新導報,2015(30):255-256.
[2]嚴海霞.微積分解題中拉格朗日中值定理的運用初探[J].山東農(nóng)業(yè)工程學院學報,2015(8):31-32.
[3]馮潔,趙旭.關于拉格朗日中值定理應用的研究[J].職業(yè)技術,2013(4):91.