作者yuyumagic424 (油油麻鸡客)
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标题Re: [心情] 市售的历届试题让我很无言
时间Tue May 26 23:55:26 2015
不好意思,又回了一篇。
不过用意并不是要追打,很明显没有那个必要...
但觉得那个极限问题有一些东西可以分享给板友。
f(3x)-f(sin(x))
对於题目 f'(0)=a,求 lim ────────
x→0 x
首先分析这题使用罗必达:
lim f(3x)-f(sinx) 0
x->0 -------------- (---)
x 0
=lim f'(3x)*(3x)' - f'(sinx)*(sinx)'
x->0 --------------------------------- (罗毕达定理)
(x)'
为什麽会说罗必达的条件是要 f 在 x=0 的「附近」可微呢?
这原因其实是非常简单的:
因为你上下各自微分以後
3f'(3x)-cos(x)f'(sin(x))
你就改求 lim ────────────── 这个极限,
x→0 1
我们学习极限的时候,不是一再强调吗?
取极限是无关乎 x=0 本身的。
所谓的当 x→0 时, y→L,
是 x 由 0 的附近去趋近到 0 ,然後观察 y 的趋势。
所以你现在要求的这个极限,
是 x 由 0 的附近去趋近到 0 ,然後观察 3f'(3x)-cos(x)f'(sin(x)) 的趋势。
话都已经这麽说了,那岂不是 f 须在 x=0 的附近可微?
不然,f'在 x=0 的附近不存在,你要怎麽做到 x→0 ?
_
同场加映: lim √x 没有所谓的左极限等於右极限
x→0 _
因为√x 的定义域并不含 x<0 的部份
那你要怎麽左极限?
之所以说左极限等於右极限
其实 x 是要趋近到定义域的内点
这种刚好趋近到边界的并不适用
再来,即使无视前提,做下去了,
其实最後应该是做到
= lim 3f'(3x)-cos(x)f'(sin(x))
x→0
而不会做到
= 3f'(0)-f'(0)
理由已述,那是对极限与连续的概念不清楚的人,
才会在求极限时乱代。请记住:
极限值 不等於 函数值
↖
概念上的不等於 不是说恒不相等
为什麽我们初学极限时,代得乱七八糟?
那是因为教材先给你连续函数暖暖身。
1F:→ KaguraLike: 我知道…题给没说f的长相,自然不能用罗毕达,它只说05/26 17:01
2F:→ KaguraLike: 明有一点可微,不过跟你说明此题前面也列出了定义解,05/26 17:01
3F:→ KaguraLike: 後面说明用微分法试试看但没说可以用,但又刚好答案05/26 17:01
4F:→ KaguraLike: 对,所以老师课堂上有从这里切入为何答案一样,从中05/26 17:01
5F:→ KaguraLike: 探讨此题的原始长相可能此点附近可微连续05/26 17:01
我一开始看到此题时,也感到疑惑,
既然用罗必达错得离谱,那麽何以错得离谱的方法,
所得「答案」竟会一样?
你所转述的,王老师的结论,实在让我大感诧异,
他怎麽会觉得其实 f 是在 x=0 附近可微、f'在 x=0 处连续呢???
这已经不是数学能力问题了,我想这大概是国文能力问题....
题外话...去年在批改国小数学竞赛的考卷时,
身旁几个强大的教授就在聊天说:
其实国文好的人,数学也不会差到哪里去;
但是数学好的人,国文不一定会好,像这个(指作答者)就很烂。
我听了以後实在大感认同....
题目只给f'(0)=a 的情况之下,就要你求那个极限,
那意思当然是说,只要 f 在 x=0 处可微,
无论 f 在 x=0 的附近是可不可微、f'在 x=0 连不连续、
乃至其它有的没的碗糕条件.....
不管,无论如何这个极限值都一样!
2 2 2
作个比喻的话就像是所有直角三角形都有 a +b =c
无论你怎麽调整锐角,这个结论不变。
至於王老师的结论,作个比喻的话,
就像是它用了某种只适於等腰直角三角形的办法,
2 2 2
得到 a + b = c 然後惊觉结论一样,
然後他得到了这个直角三角形其实是等腰直角三角形的结论....
国文能力是已经差到看不懂题目说的是「直角三角形」吗?
所以如果硬要用罗必达的话,
也许要这样搞:
教授! 我假设你并没有出题错误!
的确只要f'(0)=a,无论其它条件如何设定,极限值皆不变!
那麽我要开始作特殊化了!
我假定 f 在 x=0 附近可微、f' 在 x=0 处连续,
(然後,以下开始罗必达....)
这样大概就可以了,不过这也是建立在没有出题错误的前提之下,
不然,你怎麽知道极限值不会随着那些条件改变呢?
以上全都看不懂也都没有关系,例子是最有力的:
2
x , x ∈ R\Q
设 f(x)={
0 , x ∈ Q
f(x) x , x ∈ R\Q
──={
x 0 , x ∈ Q\{0}
f(x)-f(0)
则 f'(0)= lim ───── = 0
题目的前提满足
x→0 x
但是因为 f 明显在 x ≠ 0 处根本不连续,那也就不可微。
不满足 f 在 x=0 附近可微
极限开始了:
f(3x)-f(sin(x))
lim ────────
x→0 x
2 2
9x -sin(x) , x ∈ R\Q
f(3x)-f(sin(x)) ={
0 , x ∈ Q
2
sin(x)
f(3x)-f(sin(x)) 9x-─── , x ∈ R\Q
──────── = { x
x 0 , x ∈ Q\{0}
所以
f(3x)-f(sin(x))
lim ──────── = 0
x→0 x
答案一样,且不合罗必达使用条件。
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※ 编辑: yuyumagic424 (59.120.149.223), 05/26/2015 23:56:49
6F:推 jackyT: 这打得有点肿 05/27 00:04
7F:推 sanajp: 一类看不懂应该正常吧…连续几篇我都看得好茫然T_T 05/27 00:18
8F:推 youtuuube000: y大回得好认真……… 05/27 01:28
※ 编辑: yuyumagic424 (1.162.64.252), 05/27/2015 01:29:42
9F:推 joh: 数学好的人,国文不一定会好 +1 我承认我国文很烂 05/27 09:37
10F:→ joh: 不过没必要在设定Limit吧? 这样不是让人更看的搞混? 05/27 09:38