作者doom8199 (~口卡口卡 修~)
看板trans_math
标题Re: [积分] 极限
时间Fri Dec 23 09:36:06 2011
※ 引述《CaptainH (Cannon)》之铭言:
: 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)
CaptainH 大 你的 L' hopital's rule 有叙述正确吗?
因为它的一个前提是 " f(x) and g(x) are differentiable
and g'(x)≠0
near a (except possibly at a) "
: 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
所以求 lim f'(x) 和求 f'(a) 是同一件事情 ???
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?
请注意我上面所标示的黄色字
: 由 FTC = cos(x^2) |
: |x=0
: = 1
: 写完收工,iii) 完全没必要做下去
你确定你真的在使用 LHR 吗 .... (抱歉请容许我使用简写)
使用 LHR 後应该会推得要解 lim f'(x)
x→0
你是由 LHR 的哪一个核心概念,可以从 f'(0) 推得 lim f'(x)
x→0
再从 lim f'(x) 推得 f'(0)
x→0
然後说使用 LHR 是白费功夫?
: 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。
对我而言是几步的距离,也可以是遥不可及的距离
你要这样子想 LHR 和 FTC for some special cases 当然可以
因为我来就无权干涉您怎麽去看待这方面的事情
所以你举这个形容代表说 用LHR算原问题 , 对你而言是如此艰辛吗 ?
恩, 我我明了了
所以呢 ?
: : 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
你把整个图画出来就知道了
可以画很细、也可以画很粗浅
但至少我相信中间会有 "feedback network"
不会像我前面举的那麽简单就是了
: : 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。
您真的会软硬体方面的时间分析吗 ?
我这样子说没有恶意
可是即使是我前一篇文章举的那个看似无用的 method B
有时候加了之後,速度反而会比没加还要来的 "快"
所以不要觉得加了一个看似没用的 method B 就觉得会拖累整个运算时间
但重点是
LHR 它并非扮演着 我所谓 method B 的角色
对真实应用来说
我连 method B 都不觉得它哪里多余了
何况是 LHR 对原问题而言 ?
: 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。
<1> 用一个 thm. 前本来就该检查其前置条件
考试归考试,自己心里应当要有这样的认知
<2> 若讲这麽多您只是想把范围局限到 笔试
那我的认为是
通常 "算的快" 和 "做的正确" (或讲精确点是 "做的严谨")
两者会是 trade-off
若您觉得使用 LHR 是比较快的做法,但却是不严谨的做法
您大可不要使用 (或是若我有误解您的意思请见谅)
至少对我而言,我不会因为 case 的差异就偏废任何一方
但看了很多大大们的推(回)文
好像都认为 LHR 对原问题来说 LHR 是比较慢的作法
(或讲精确点,要转比较多的弯)
我还是那两句话(意思):
<1> 是能有多弯,可以让你弯到从台中过台南
再从台南过台中?
<2> 两个不同的 concept, 有人想因 case 的差异而偏废一方
但为何我要跟着一起偏废 ?
: : (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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