论文导读:微分中值定理是导数应用的理论基础。教学实践表明:学生理解微分中值定理并学会应用存在不少困难。
关键词:微分中值定理,教学
微分中值定理是导数应用的理论基础,该节包括罗尔定理、拉格朗日中值定理和柯西中值定理,定理较多,应用不易。教学实践表明:学生理解微分中值定理并学会应用存在不少困难。常有人说:“教师讲得满头大汗,学生听得云里雾里。”针对这一现象,笔者做了如下的教学尝试。
一 、一条曲线贯穿始终
从一个几何猜想出发给出三个定理之间的内在联系,即用一条平面曲线弧说明它们的几何意义,此例如下。论文参考网。
例:“一条平面曲线弧 ,它连续不断且其上各点除端点外均有不垂直于 轴的切线,那么 上至少有一点 存在,使得 在点 处的切线平行于弦 。”试从上述猜想引出相应的分析命题。
证明:为将几何猜想转化为分析命题,必须把 看作是某函数的图象,于是,应先取定坐标系,然后再确定函数的表达形式。
先取 ,且弧 的方程表示为 那么显然有 。于是“平面曲线弧 连续且其上各点除端点外均有不垂直于 轴的切线”的条件即为“函数 在[ ]上连续,在( )内可导”而结论即为在( )内至少存在一点 使得曲线 在该点处的导数为 : 。不难看出,此即为罗尔定理。其图示为(图1)
再取 不平行,且弧 的表达式仍为:
则可得到拉格朗日中值定理:如果函数 满足:(1)在闭区间[ ]上连续;
(2)在开区间( )内可导,那么至少存在一点 使等式 成立。其图示为(图2).
 
若 由参数方程   表示,其中 为参数,那么曲线上点( )处的切线的斜率为 弦 的斜率为 .假定点 对应于参数 ,那么曲线上点 处的切线平行于弦 ,可表示为 = ,此即为柯西中值定理:如果函数 满足:(1)在闭区间[ ]上连续;(2)在开区间( )内可导;(3)对任一 那么在( )内至少有一点 ,使等式 = 成立,其图示为(图3)
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