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刚刚的这道联考题,让我想起了“拉氏定理”

刚刚的这道联考题

让我想起了高数的“拉氏定理”

也是课堂上

一再想回避的东西

总感觉中学这样的考题

是讽刺当年

如我一样没有好好学习的你

但依稀还记得

那段看似悲伤的诗

我还是很喜欢你

就像拉格朗日

罗尔街旁

守望着柯西的忧伤

……

没办法逃避

就只能默默地

拿起旧书再温习

那几个相关的定理

只期望

课堂上的讲解

能更加传神和有道理

费  马  引  理

从定义来看,是不是有种似曾相识的感觉了呢?仔细想想,好像与我们熟悉的极值相关概念是有相似之处的。

先看下证明。

通常称导数等于零的点为函数的驻点

又称“稳定点”或“临界点”

也确实

单从“导数等于零”来说

它与极值点之间是有密切关系的

对于可导函数来说

我们以前所熟悉的极值点

因为导数值为零

就一定是驻点

但驻点

却未必一定是极值点

对于一般函数而言

极值点的来源主要有两处

导数不存在的点

驻点

当然

它们的共同点

都不是几何意义上的“点”

罗  尔  定  理

说起这个“罗尔定理”,不由得想起大学读书时的数分老师。那句“闭连续,开可导,两头一般高,水平切线至少有一条”,是不是很多学过高数的同伴们,都还记忆犹新呢。

其实想想

“费马引理”在这个证明里的作用

真的是杠杠滴

对,一定要记住那句:

闭连续,开可导,两头一般高,

水平切线至少有一条

当然

高中的你

也可以用下面的图像去更直观的理解


罗尔定理几何解释

在a,b之间存在一些点,使得其切线平行于x轴。

 素人素言 

拉格朗日中值定理

其实,就算一名高中生,也能看出,这个“拉氏定理”其实是将“罗尔定理”的条件一般化了。尤其对于喜欢图像的中学生来说,更能够从图像上找到拉氏定理的几何意义。

这种构造法,

倒是我们中学里常用的手段,

只是这里,

为了作出罗尔定理的条件,

构造一个这样的函数,

真的也算是胆大心细了。

那么,

作为一名中学生,

你能看出这里构造的基本思路吗?

我说构造的φ(x)其实就是f(x)-g(x)

你觉得呢?

若g(x)为直线的方程

则显然就有φ(a)=φ(b)

这样

φ(x)就符合了罗尔定理中的

“两头一般高”了


几何解释

在a,b之间,y=f(x)图像上至少存在一条平行于弦AB的切线。


定理应用

上面三个小题,

充分体现了拉氏定理的优越性,

但可惜的是,

在高考中,

这种方法还是要慎用的。

但是,

如果可以换个思路,

站在这种高数的这种高观点的角度,

去俯视目前的函数,

或许,

也是可以给我们一些启迪的。

考题处理

这是刚刚的联考题,

但凡是压轴题,就总会被一线教师所关注。

通过对前面三个定理的了解,现在知道第二问明显是考查“拉氏定理”了。

作为一名中学教师,在定理不能直接应用的状况下,又该如何向学生完美的诠释这个定理呢?

因为,给出的标准答案,于许多的同学来说,确实有点天外飞仙的感觉了。

其实,上面的解法虽未必完美,但总认为,就题目结论的特征,从“双变元”题型的角度,考虑其解法,应该才是最顺理成章,也最便于学生接受了。

毕竟,根据等式两边代数式结构的相似性,来构造函数,于学生而言,是一种常规体验了。

而且,这里对于罗尔定理的说明,也是最朴素且有效的吧。

其实,此法中通过构造函数,利用零点存在性特征来说明零点的位置,也是别开生面的一种解法。

同时,在此解法中“比值代换”的使用,也深刻体现了对于“双变元问题”,消元思想的重要性。

当然,对于解法中三个常见的函数关系,不仅要了然于胸,而且要熟悉如何去说明这种关系,否则,即便知道了考的是它,又有什么用呢!

拉格朗日

在数学、力学和天文学三个学科领域中都有划时代意义的贡献,是18世纪欧洲最伟大的数学家,拿破仑称他为“数学科学高耸的金字塔”。

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