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        定積分在極限中的應(yīng)用

        2019-07-23 12:07:26
        活力 2019年11期
        關(guān)鍵詞:和式等份考研

        (安徽信息工程學(xué)院,蕪湖 241000)

        引 言

        極限內(nèi)容是高等數(shù)學(xué)重難點(diǎn)之一,而關(guān)于極限的和式極限,往往不太容易得出結(jié)果,這對(duì)于學(xué)過(guò)定積分的人來(lái)說(shuō)或許是個(gè)優(yōu)勢(shì),就是將和化成積分,而一般教材中沒(méi)有對(duì)此內(nèi)容進(jìn)行單獨(dú)講解,而考研或者競(jìng)賽中往往會(huì)涉及到此類問(wèn)題,一些基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,很難從和化定積分方面,來(lái)求解該類極限。本文將從簡(jiǎn)單的例子逐步分析,方便讀者掌握。

        一、區(qū)間n等分的極限化定積分

        (1)首先回顧下定積分定義,設(shè)f為區(qū)間[a,b]上的連續(xù)函數(shù),若f恒大于0,在[a,b]上?。╪-1)個(gè)分點(diǎn),記為 a=x0<x0<x1<…<xn=b,此時(shí)區(qū)間被分成 n 個(gè)小區(qū)間 [xi-1,xi]i=(1,2……n),為第i個(gè)矩形面積,將所有矩形面積作和式,,q=max{△xi},則,若取a=0,b=1,給區(qū)間進(jìn)行n等份,則。

        (2)可化為定積分極限題型

        ①直接對(duì)和式極限進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

        分析:若用學(xué)過(guò)的知識(shí)求解,例如極限定義,顯然這邊有無(wú)窮多項(xiàng)不太適合;利用放縮法則也不好對(duì)整體進(jìn)行代換,洛必達(dá)更行不通。這時(shí)候用定積分定義恰巧可以解決問(wèn)題。

        ②改寫原極限成和式。

        母親在我面前替父親說(shuō)好話。母親說(shuō)起那年那場(chǎng)大雪,父親原是準(zhǔn)備坐輪船去上海的,卻得到我患病的口信,連夜往家趕。路上用他最鐘愛(ài)的口琴換了兩只橘子帶給我。大雪漫天,沒(méi)有可搭乘的車輛,他就一路跑著。過(guò)了江,好不容易攔下一輛裝煤的卡車……

        分析:該題看上去與和式極限沒(méi)關(guān)聯(lián),但是一般情況下,得要進(jìn)行變換,使得它成為和式極限。

        首先還是改寫極限將原式變形:

        分析:我們步驟模仿(1)問(wèn)進(jìn)行解題即可。具體步驟如下所示:

        該類題型稍微進(jìn)行了一點(diǎn)變換,但最終還是用定積分定義巧妙解決。

        ③基于兩邊夾法則改寫和式

        分析:該極限和上述類型相同,已經(jīng)是和式,也很難找出λi,這時(shí)候我們仿照前一題用放縮準(zhǔn)則,來(lái)進(jìn)行兩邊夾,從而可以取到λi。

        首先觀察極限形式可以直接看出

        二、非n等份的極限化積分

        分析:這里的和式如果看成(0,1)區(qū)間的n等份的話,不太容易計(jì)算,這里的和式,可以看成函數(shù)sinx在[1,b]按分劃所作的積分和。

        結(jié) 語(yǔ)

        一般情況下,我們只需要了解并掌握好,n等分的極限化積分情況即可。最后一種情況超過(guò)考研范圍。感興趣的讀者可自行研究。

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