周志海 王有文
(太原理工大學陽泉學院基礎(chǔ)部,山西 陽泉 045044)
“強迫沖突”是一個心理學名詞,指用兩個截然相反的詞來描述同一個對象[1],例如“黑色的白雪”,體現(xiàn)了一種創(chuàng)造性思維.將這種思維用于高等數(shù)學中,可以促成其教學.下面就“強迫沖突”方法的應(yīng)用,結(jié)合極大極小法、導數(shù)積分法、有限無限法、無窮大無窮小法、常量變量法分別加以闡述.
為評價函數(shù),其中F(x)=(f1(x),…,fm(x))T.
通過上述評價函數(shù)u(F)把求解向量數(shù)學規(guī)劃問題轉(zhuǎn)化為求解單目標最優(yōu)化問題:
分析:直接計算比較困難,可引入一個新的自變量t,將關(guān)于x的函數(shù)變?yōu)槎瘮?shù)f(x,t),再進一步求解,求解時將兩種逆運算求導數(shù)和求積分放在一起.
所以,I(t)滿足積分號下的求導法則,故:
則:
求極限時將本已矛盾的無窮大和無窮小放在一起,將無窮大轉(zhuǎn)化為無窮小問題,為用洛必達法則鋪平了道路.
解 這是未定式∞ -∞,因為
處理變量問題時,將一些常量看作變量,將常量和變量相結(jié)合,可得到耳目一新的解法.
例5范德蒙行列式的另外一種證法(以四階范德蒙行列式為例)[3].
分析:若將范德蒙行列式所有變量中的一個作為變量,其它變量作為常量,可得到另一種證明方法.
2,3,4),若把D4看作x4的多項式,以x4=x1代入,第1、第4列的元素相等,其值等于零,由余式定理知,D4可被(x4- x1)除盡.類似地,分別以x4=x2、x4=x3代入知,D4可被(x4- x2)、(x4- x3)除盡.同理可證,D4也可被(x3- x2)、(x3-x1)、(x2-x1)除盡.故D4有因式(x4-x1)、(x4-x2)、(x4-x3)、(x3-x2)、(x3-x1)、(x2-x1).這些因式的乘積展開后對x1、x2、x3、x4來說是6次式,D4展開后也是6次式,故二者之比為常數(shù),即D4=a(x4-x1)(x4-x2)(x4-x3)(x3-x2)(x3-x1)(x2-x1)其中 a 為待定常數(shù).因為D4中有一項的展開式也有一項,二者系數(shù)相同,故a=1,得-xj).
此例中首先將x4看作變量,x1、x2、x3看作常量;其次將x3看作變量,x1、x2看作常量;最后將x2看作變量,x1看作常量,使問題得到證明.
[1]李伯黍,燕國材.教育心理學[M].上海:華東師范大學出版社,1995:351.
[2]解可新,韓立興,林友聯(lián).最優(yōu)化方法[M].天津:天津大學出版社,2003:241.
[3]李啟文,謝季堅.線性代數(shù)的內(nèi)容、方法與技巧[M].武漢:華中科技大學出版社,2003:41-42.