作者CaptainH (Cannon)
看板trans_math
标题Re: [积分] 极限
时间Fri Dec 23 00:53:17 2011
※ 引述《doom8199 (~口卡口卡 修~)》之铭言:
恕删
: ※ 引述《PaulErdos (My brain is open)》之铭言:
: 但是两者做法还是得先费一番苦工找出 f'(x) (但原题不需要费苦工)
: 我实在无法体会推文大大所说的 "硬做" 是有多 "硬" ?
: 而且我觉得这只是两个不同的 concept
: 所谓的 "方法多余" , 对我而言的 flow diagram 会是如下: (举例)
: ┌─────┐ ┌─────┐
: Input ───→ │ method A │ ─┬→ │ method B │ ──→ Output B
: └─────┘ │ └─────┘
: │
: │
: └───────────→ Output A
: 若存在一个 Input , 会有 Output A = Output B
: 那显然的, method B 其实可以不需要去做它 for that Input
: 但是若真的把原问题的两种解法
: 细分并画出先後关系
: L'Hopital's rule 应该不会扮演 method 2 的角色
: 何来多余之说?
题目是
1 x 2
lim -----∫ cos t dt
x→0 x 0
x
这很明显就是求 f(x)=∫ cos(t^2)dt 在 x=0 的导数,
0
所以可以直接算出答案=1。
你说,
不好意思,虽然那个极限就是导数的定义不过我看不出来,
我要用罗必达做可以吗?
当然可以,但要用 L'Hopital's rule 计算 lim f(x)/g(x) 是有前提的:
x->a
i) f(x)、g(x) 同时趋近 0 或 ∞
ii) f(x)、g(x) 在 x=a 可微分(导数存在)
iii) lim f'(x)/g'(x) 存在
x->a
才会有 lim f(x)/g(x) = lim f'(x)/g'(x) 的关系。
x->a x->a
x
现在 f(x)=∫ cos(t^2)dt 及 g(x)=x,要用罗必达算 lim f(x)/g(x)
0 x->0
i) lim f(x) = 0 且 lim g(x) = 0 ∴满足
x->0 x->0
ii) g(x) 处处可微,但 f(x) 可微吗?
照定义, 求 lim [f(h)-f(0)] / h
h->0
h
= lim [∫ cos(t^2)dt ] / h
h->0 0
咦, 这不就是题目本身吗?
由 FTC = cos(x^2) |
|x=0
= 1
写完收工,iii) 完全没必要做下去
继续做可以吗? 可以
答案会一样吗? 会
只不过答案早就求出了,继续做下去也没什麽意思。
: 有人说这样算是在绕远路
精确来说并非绕远路,是你早就经过目的地,但没发现。
就像想从台北搭火车到台中,虽然不太知道怎麽搭,
但记得之前常常从台南搭到台中,购票简单路程又短,於是你就打算先搭到台南再转车。
不料,火车经过台中时你竟然没看出来,没下车,
开开心心坐过头,然後再从台南坐回台中,如此而已。
: 或许在其思考中,中间有一段是出现以下的思考程序:
: f'(x) ──┬─→ A ──┬─→ f'(0)
: │ │
: └─→ B ──┘
: A 是直接带 x=0 过去, B 则是利用连续性过去 (举例)
: 这样的平行思考路线,若觉得 B 的方法太绕路了
: 自己要把 B 的思考链砍掉当然ok阿,因为那是自己本身的考量所致
: 但有人就是会觉得走 B 路线,对他自己本身而言比较方便
: 甚至有人想把 A路线砍掉
: 只要别犯了循环论证之类的错误 也无不可
: 例如 某某人会觉得不论 input 是啥,只要可以 work
: 我只要走路线 B 就好
: 何需每次计算的时候,还要先花时间判断 路线A 的前置条件是否成立
就这题而言,路线B能通的前提就是路线A....因此底下有点引喻失当
: 这就好比像是
: 若今天有一个软体可以解 lim (f/g)
: 假设有一个大型程式需要解上述问题 100万次好了
: 有人会把程式写成 if( (f(0)==0) & (g=x) ) then 微分定义
: else 罗必达
: 某某人就是会觉得每次都要先判断, 导致多出了一百万次判断的时间
: 说不定这一百万笔问题,有 99.xx万笔问题得须藉助罗必达来解决
: 那干嘛这一百万笔资料不全用 罗必达 来算来比较省时间?
充其量省开发时间而已,执行时的时间复杂度分析起来未必。
最後还是要提一下,这是比较"数学"的看法,
这里毕竟为了转学考试,以做得快做得正确为第一,
现在题目也很少要你去检查是否符合罗必达的前提。
: (当然若 微分定义 的算法比 L'H. 算法还 "快" 多了, 那得须另外讨论 )
: 对硬体而言
: 上述作法还要多浪费一个 多工器 + equivalence checking + ... 的成本
: ----------
: 讲到最後,我自己也不知道结论是啥....
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◆ From: 122.124.100.125
※ 编辑: CaptainH 来自: 122.124.100.125 (12/23 00:59)
※ 编辑: CaptainH 来自: 122.124.100.125 (12/23 01:00)
1F:推 znmkhxrw:这就像lim_{x→a}(f(x)-f(a))/x-a111.243.146.215 12/23 01:16
2F:→ znmkhxrw:by L', 变成lim_{x→a}f'(x)/1111.243.146.215 12/23 01:16
3F:→ znmkhxrw:还不一定对,说不定不是C^1就不存在111.243.146.215 12/23 01:17
4F:→ yhliu:你对 L'Hopital's rule 的叙述有点问题.125.233.153.178 12/23 01:41
5F:→ yhliu:若 f'(a), g'(a) 存在, 则在 g(x)=x 时, 完125.233.153.178 12/23 01:42
6F:→ yhliu:若 f'(a), g'(a) 存在, 则在 g(x)=x-a 时,125.233.153.178 12/23 01:43
7F:→ yhliu:完全用不到 L'Hopital's rule.125.233.153.178 12/23 01:43
8F:→ yhliu:能引起争论的是不考虑 f'(a), g'(a), 而是125.233.153.178 12/23 01:44
9F:→ yhliu:在 a 的邻域,除 a 点以外, 考虑 f'(x)/g'(x)125.233.153.178 12/23 01:45