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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