导数的应用

来源 :考试周刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:BlueDragon8848
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:极限贯穿于整个高等数学的始终,其计算对于学生后续学习非常重要,洛必达法则属于极限计算的重要方法,文章通过举例说明洛必达法则解决的常见的几种极限形式,并根据在教学过程的心得提出了对于高职学生在运用洛必达法则的过程中的注意事项。
  关键词:洛必达法则;极限;高职教学
  极限是学生从高中数学到高等数学过度的第一课,也是学生学习高等数学遇到的第一道坎,然而极限方法是研究变量的一种基础方法,也是后续导数及微积分学习的重要基础,然而,在高职教学过程中,由于学生的基础以及后续专业课对基础课的需求,我们在高等数学的教学中弱化了学生对理论的推导与掌握,我们的重点更偏向于计算部分,因此,在极限的学习当中,极限计算的方法在高职学生接触高等数学的第一课显得尤为重要。
  在极限的计算形式当中,主要有既定式和未定式两种形式的计算,对于既定式的求解,由于其采用的方法比较简单(直接代入法),所以高职学生易于掌握,但对未定式极限的计算,由于其类型复杂,不同类型的处理方法有所不同,所以求解技巧性强,对于高职学生来说掌握有一定难度,但当运用洛必达法则解决未定式极限时,其技巧性稍弱,学生掌握起来更容易。
  所以,本文对运用洛必达法则求解各种未定式极限进行相应举例说明,并总结了在高职教学中运用洛必达法则过程中需要注意和经常出现的问题,为高职学生学习洛必达法则提供了一定的帮助。
  一、 洛必达法则
  若函数f(x)和g(x)满足:
  (1)limx→x0f(x)=limx→x0g(x)=0(或limx→x0f(x)=limx→x0g(x)=∞
  (2)若函数f(x)和g(x)在点x0处的某个去心领域内均可导,且g(x)′≠0
  (3)limx→x0f(x)′g(x)′=A(或∞)
  则有limx→x0f(x)g(x)=f(x)′g(x)′=A(或∞)
  二、 洛必达法则解未定式极限方法举例
  (一) 直接运用洛必达法则00型与∞∞型
  此类函数求极限只需运用洛必达法则直接对此分式函数的分子分母求导,直到分子分母只要有一个不为0或∞
  此类型函数举例如下:
  1. 00型
  例1limx→0ex-e-xsinx=00limx→0ex e-xcosx=2
  2. ∞∞型
  例2limx→ ∞x2ex=∞∞limx ∞2xex=limx→ ∞2ex=0
  (二) 需要變形计算(∞-∞型、0型、00型、1型、∞0型等)
  1. ∞-∞型
  对于此类函数的极限,我们需要将其变为00型或∞∞型,处理手段有以下两种:
  (1)通分
  例3limx→32x2-9-1x-3=
  ∞-∞limx→32-x 3x2-9=limx→3-12x=-16
  (2)有理化:①分子有理化;②分母有理化
  由于有理化主要针对含有根号的式子,而根号的出现会使得求导过程变得复杂,鉴于数学计算的目的是计算变得简单、可行,所有对于含有根号的
  00型或∞∞型,我们一般不采取洛必达法则求解,而采取其他求极限的方法进行求解。
  2. 0·∞型
  处理方法:针对此类函数极限应用洛必达法则求解时,我们通常需要选择其中一个因式到分母,将两个式子相乘变为两个式子相除,从而将0·∞型变为00型或∞∞型,由于洛必达法则涉及求导问题,所以在选择谁去作为分母时,我们通常遵循的原则是:选择更易于求导的式子去作为分式函数的分母,这样才不会使得我们的求解过程变得复杂或不易求出。
  此类型函数举例如下:
  例4limx→0-x2·e1x2
  =0·∞limx→0-e1x21x2=limx→0-e1x2·(-2)x-3(-2)x-3=∞
  3. 00型、1型、∞0型等
  处理方法:对于既是指数函数,又是幂函数型的式子求极限,为了不使整个计算式子太复杂,我们可以先求以此函数式为真数的对数函数的极限,然后通过利用对数的运算法则,可以将此类型函数的极限转化为两个式子相乘,再利用0.型极限的计算方法,求出此对数函数的极限,最后,利用对数与指数函数互为反函数的性质,再反求以此次极限结果为指数的结果,即为所求的函数的极限。
  此类型函数举例如下:
  例5limx→0 (sinx)x
  解:此型式为00型
  limx→0 ln(sinx)x=limx→0 xln(sinx)
  =limx→0 ln(sinx)1x=limx→0 cosxsinx-1x2
  =limx→0 -x2cosxsinx=limx→0 -x2cosxx=0
  limx→0 (sinx)x=e0=1
  例6limx→1x11-x
  解:此型式为1∞型
  limx→1lnx11-x=limx→111-xlnx=limx→1lnx1-x=limx→11x-1=-1
  limx→1x11-x=e-1=1e
  例7limx→1cotx1lnx
  解:此型式为∞∞型
  limx→1lncotx1lnx=limx→11lnxlncotx=limx→1lncotxlnx
  =limx→1-csc2xcotx1x=limx→1-xsinxsin2xcosx=-1limx→1cotx1lnx=e-1=1e
  三、 洛必达法则教学心得
  (一) 洛必达法则求极限,其技巧性不如直接求极限方法强,学生掌握起来比较容易,但是其适用于易于求导数的表达式,当表达式不易于求导数(比如含有根号的式子)时,尽管可以运用洛必达法则,但会使得运算过程比较复杂,所以建议考虑运用其他方法。
  (二) 运用洛必达法则的终止:当分子分母同时是无穷大或0时,可以无限次使用洛必达法则,但当使用之后分子分母只要有一个不为0或无穷大时,则需要停止使用洛必达法则。
  (三) 洛必达法则与其他求极限方法的混用:在使用洛必达法则时,等价无穷小的替换可以与其一起使用,这样会使得求导数的运算变得简单,但是,无穷小的替换一定要在运用洛必达法则之前完成,千万不能分子分母一个在进行等价无穷小的替换,一个在运用洛必达法则,即洛必达法则的使用一定要分子分母同步。
  (四) 洛必达法则不是万能,有些式子的虽然符合洛必达法则的使用条件,但是运用洛必达法则无法计算出结果或极限不存在,这时并不表明此式子的极限不存在,以下例子将说明这个问题,此时我们需要考虑运用其他方法。
  例8limx→∞x sinx1 x
  解:根据其类型观察,此类函数属于∞∞型,根据洛必达法则的使用条件,我们可以运用洛必达法则,运用洛必达法则结果如下:
  limx→∞x sinx1 x=limx→∞1 cosx1=limx→∞1 cosx
  根据函数极限的定义,由于limx→∞cosx的极限不存在,所以limx→∞
  1 cosx的极限不存在
  而此函数通过其他方法计算函数极限如下:
  limx→∞x sinx1 x=limx→∞(x1 x sinx1 x)=limx→∞x1 x
  limx→∞sinx1 x=limx→∞11 1x limx→∞sinx1 x
  因为limx→∞11 1x=1
  limx→∞11 x=0
  所以limx→∞x sinx1 x=1
  参考文献:
  [1]周承贵,熊启才,龙伟忠.应用高等数学(理工类)[M].重庆:重庆大学出版社,2015.
  作者简介:罗光俊,贵州省贵阳市,贵州建设职业技术学院。
其他文献
摘 要:信息化时代到来,对传统教学模式产生了巨大的冲击,在此背景下信息化教学模式正展现其独特的优势。本文首先具体界定了信息化教學模式的定义,然后对这种模式进行SWOT分析,最后通过教和学两个不同角度对信息化教学模式在旅游管理专业进行了阐述。  关键词:信息化;教学模式;SWOT分析  一、 信息化教学方式的定义  教学信息化的含义是指在上课教授知识的过程中采用信息技术,使课堂所有流程用数据表达,从
摘要:为了顺利完成“生本课堂”模式下的九年级物理复习课教学,教师要通过调查和观察,既考虑测试成绩,还考虑学生的品德、性情、上课态度、学习的积极性等方面,将学生按照一定的方式分组,形成一个个群体——学习小组。分层组建学习小组的策略有三种:同组水平接近的固定式分组;同组搭配均匀的固定式分组;隐性的、灵活的、动态式的分组。各有利弊,本人建议选择隐性分组的方式,更有利于学生全面、健康的发展,有利于和谐、公
摘 要:幼儿园的环境是一种隐性课程,它既要关注幼儿需要,也要引发幼儿发展。我们在创建幼儿园公共环境时重视幼儿的主体地位,从幼儿的视角出发,在生活中寻找游戏环境创设的创意点,以幼儿的需求作为游戏环境创设的出发点,支持幼儿主动参与游戏环境创设,帮助幼儿在与环境的相互作用中获得发展,努力打造一个“以儿童为中心”的公共游戏环境。  关键词:游戏环境;环境创意;环境设计;环境布置;环境评价  幼儿园的环境是
摘 要:追问属于“问题导向”教学方法,对于小学数学教学来说,通过有效的追问,不仅可以活跃课堂教学氛围,而且也能够促进小学生探究意识和能力的提升,因而应当强化追问的科学性,特别是要在把握“度”方面下功夫。本文对此进行了研究和探讨,从多个角度提出了如何在追问方面把握好“度”,使小学数学教学走向深刻,最大限度培养小学生的数学意识和综合素质。  关键词:小学数学;教学创新;追问;应用策略  “追问”,顾名
摘 要:思维能力的考查是中考评价的一个重要维度。本文以布鲁姆认知教育目标分类理论为依据,分析一套中考英语试题对思维能力的考查及其对教学的启示。  关键词:认知目标分类;英语试题;思维能力  一、 引言  思维是学习者对接收到的信息加工处理的过程。《义务教育英语课程标准(2011版)》将“促进学生心智发展”作为义务教育阶段英语课程的总目标之一,强调在英语教学中发展学生心智的重要性。因此,在教学中我们
摘要:当前,在高中历史教学中存在着一些问题阻碍了学生历史思维的发展、制约着学生历史素养的形成。其中教师教学风格固化、课堂创新乏力是一个重要原因。这要求历史教师要从细节入手,如从历史人物的佩剑中我们能够得到佩剑是权威的象征、是武力和战争的标志、并逐渐成为一种历史文化的音符等结论。这样的一节复习课紧扣佩剑主题,能够吸引学生兴趣,提高学生的历史思维发展。  关键词:历史思维;佩剑;权威;文化音符  一、
摘 要:生态文明建设需要全体国民的参与,当代大学生更是义不容辞,应该在生态文明的建设中发挥引领作用,成为生态文明建设的宣传者、推动者和实践者。大学时期是培养大学生生态文明建设参与意识和行为的关键时期,因此调查分析大学生在生态文明的参与意识和行为状况意义重大。通过调查问卷的数据对大学生在生态文明建设中参与意识和参与行为的现状进行了分析,并从内外因两大方面对制约大学生参与生态文明建设的因素进行了探讨。
摘 要:自然角是指在幼儿园阳台、走廊等地开辟的小角落,是幼儿认识自然世界的一个窗口。它为幼儿提供了种植养护、自主观察、动手管理、认知欣赏的机会,为幼儿认识自然界、习得技能,促进他们美好情感搭建了平台。  关键词:课程游戏化;背景下自然角的创设;渗透  一、 思考与规划,让园所文化渗透课程  我园根据自身实际,提出了“和美乐园,孩子最亲,美景更美”校园文化理念。优雅生态的自然环境是我们所追求的,在自
摘要:目前,高中数学对于学生来讲是一个十足乏味枯燥、没有生命力的东西,学生似乎也渐渐地认识不到学习高中数学的重要性。慢慢地产生了厌学的心理。因此核心素养的渗透教学对于每一个高中生都是十分重要的,在以后学习中会起到举足轻重的作用。  关键词:高中数学;核心素养;渗透教学;等差数列;渗透学习  一、 引言  高中核心素养的渗透教学将会是高中教学的一场革命式运动,将自身的素养与学习联系起来,注重学生的核
摘 要:译林英语的亮点是Project,初中英语教材每一册书8个单元,每四个单元一个Project,该部分的目的是综合运用前几个单元的知识、技能和技巧。该板块有利于学生学习方式的改变,培养合作学习和实践能力。文章结合7上Project 2,论述发挥Project板块的功能,提升学生综合素养的几点体会。  关键词:初中英语;Project教学;实施策略;综合能力  现行译林英语教材中Project是