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最新定理与证明教案 考研数学高数重要定理证明(通用5篇)

时间:2023-10-04 07:23:37 作者:笔舞 最新定理与证明教案 考研数学高数重要定理证明(通用5篇)

作为一位不辞辛劳的人民教师,常常要根据教学需要编写教案,教案有利于教学水平的提高,有助于教研活动的开展。写教案的时候需要注意什么呢?有哪些格式需要注意呢?那么下面我就给大家讲一讲教案怎么写才比较好,我们一起来看一看吧。

定理与证明教案篇一

这一部分内容比较丰富,包括费马引理、罗尔定理、拉格朗日定理、柯西定理和泰勒中值定理。除泰勒中值定理外,其它定理要求会证。

费马引理的条件有两个:1.f'(x0)存在2.f(x0)为f(x)的极值,结论为f'(x0)=0。考虑函数在一点的导数,用什么方法?自然想到导数定义。我们可以按照导数定义写出f'(x0)的极限形式。往下如何推理?关键要看第二个条件怎么用。“f(x0)为f(x)的极值”翻译成数学语言即f(x)-f(x0)0(或0),对x0的某去心邻域成立。结合导数定义式中函数部分表达式,不难想到考虑函数部分的正负号。若能得出函数部分的符号,如何得到极限值的符号呢?极限的保号性是个桥梁。

费马引理中的“引理”包含着引出其它定理之意。那么它引出的定理就是我们下面要讨论的罗尔定理。若在微分中值定理这部分推举一个考频最高的,那罗尔定理当之无愧。该定理的条件和结论想必各位都比较熟悉。条件有三:“闭区间连续”、“开区间可导”和“端值相等”,结论是在开区间存在一点(即所谓的中值),使得函数在该点的导数为0。

该定理的证明不好理解,需认真体会:条件怎么用?如何和结论建立联系?当然,我们现在讨论该定理的证明是“马后炮”式的:已经有了证明过程,我们看看怎么去理解掌握。如果在罗尔生活的时代,证出该定理,那可是十足的创新,是要流芳百世的。

前面提过费马引理的条件有两个——“可导”和“取极值”,“可导”不难判断是成立的,那么“取极值”呢?似乎不能由条件直接得到。那么我们看看哪个条件可能和极值产生联系。注意到罗尔定理的第一个条件是函数在闭区间上连续。我们知道闭区间上的连续函数有很好的性质,哪条性质和极值有联系呢?不难想到最值定理。

那么最值和极值是什么关系?这个点需要想清楚,因为直接影响下面推理的走向。结论是:若最值取在区间内部,则最值为极值;若最值均取在区间端点,则最值不为极值。那么接下来,分两种情况讨论即可:若最值取在区间内部,此种情况下费马引理条件完全成立,不难得出结论;若最值均取在区间端点,注意到已知条件第三条告诉我们端点函数值相等,由此推出函数在整个闭区间上的最大值和最小值相等,这意味着函数在整个区间的表达式恒为常数,那在开区间上任取一点都能使结论成立。

拉格朗日定理和柯西定理是用罗尔定理证出来的。掌握这两个定理的证明有一箭双雕的效果:真题中直接考过拉格朗日定理的证明,若再考这些原定理,那自然驾轻就熟;此外,这两个的定理的证明过程中体现出来的基本思路,适用于证其它结论。

以拉格朗日定理的证明为例,既然用罗尔定理证,那我们对比一下两个定理的结论。罗尔定理的结论等号右侧为零。我们可以考虑在草稿纸上对拉格朗日定理的结论作变形,变成罗尔定理结论的形式,移项即可。接下来,要从变形后的式子读出是对哪个函数用罗尔定理的结果。这就是构造辅助函数的过程——看等号左侧的式子是哪个函数求导后,把x换成中值的结果。这个过程有点像犯罪现场调查:根据这个犯罪现场,反推嫌疑人是谁。当然,构造辅助函数远比破案要简单,简单的题目直接观察;复杂一些的,可以把中值换成x,再对得到的函数求不定积分。

2015年真题考了一个证明题:证明两个函数乘积的导数公式。几乎每位同学都对这个公式怎么用比较熟悉,而对它怎么来的较为陌生。实际上,从授课的角度,这种在2015年前从未考过的基本公式的证明,一般只会在基础阶段讲到。如果这个阶段的考生带着急功近利的心态只关注结论怎么用,而不关心结论怎么来的,那很可能从未认真思考过该公式的证明过程,进而在考场上变得很被动。这里给2017考研学子提个醒:要重视基础阶段的复习,那些真题中未考过的重要结论的证明,有可能考到,不要放过。

当然,该公式的证明并不难。先考虑f(x)*g(x)在点x0处的导数。函数在一点的导数自然用导数定义考察,可以按照导数定义写出一个极限式子。该极限为“0分之0”型,但不能用洛必达法则,因为分子的导数不好算(乘积的导数公式恰好是要证的,不能用!)。利用数学上常用的拼凑之法,加一项,减一项。这个“无中生有”的项要和前后都有联系,便于提公因子。之后分子的四项两两配对,除以分母后考虑极限,不难得出结果。再由x0的任意性,便得到了f(x)*g(x)在任意点的导数公式。

该定理条件是定积分的被积函数在积分区间(闭区间)上连续,结论可以形式地记成该定积分等于把被积函数拎到积分号外面,并把积分变量x换成中值。如何证明?可能有同学想到用微分中值定理,理由是微分相关定理的结论中含有中值。可以按照此思路往下分析,不过更易理解的思路是考虑连续相关定理(介值定理和零点存在定理),理由更充分些:上述两个连续相关定理的结论中不但含有中值而且不含导数,而待证的积分中值定理的结论也是含有中值但不含导数。

若我们选择了用连续相关定理去证,那么到底选择哪个定理呢?这里有个小的技巧——看中值是位于闭区间还是开区间。介值定理和零点存在定理的结论中的中值分别位于闭区间和开区间,而待证的积分中值定理的结论中的中值位于闭区间。那么何去何从,已经不言自明了。

若顺利选中了介值定理,那么往下如何推理呢?我们可以对比一下介值定理和积分中值定理的结论:介值定理的结论的等式一边为某点处的函数值,而等号另一边为常数a。我们自然想到把积分中值定理的结论朝以上的形式变形。等式两边同时除以区间长度,就能达到我们的要求。当然,变形后等号一侧含有积分的式子的长相还是挺有迷惑性的,要透过现象看本质,看清楚定积分的值是一个数,进而定积分除以区间长度后仍为一个数。这个数就相当于介值定理结论中的a。

接下来如何推理,这就考察各位对介值定理的熟悉程度了。该定理条件有二:1.函数在闭区间连续,2.实数a位于函数在闭区间上的最大值和最小值之间,结论是该实数能被取到(即a为闭区间上某点的函数值)。再看若积分中值定理的条件成立否能推出介值定理的条件成立。函数的连续性不难判断,仅需说明定积分除以区间长度这个实数位于函数的最大值和最小值之间即可。而要考察一个定积分的值的范围,不难想到比较定理(或估值定理)。

该部分包括两个定理:变限积分求导定理和牛顿-莱布尼茨公式。

变限积分求导定理的条件是变上限积分函数的被积函数在闭区间连续,结论可以形式地理解为变上限积分函数的导数为把积分号扔掉,并用积分上限替换被积函数的自变量。注意该求导公式对闭区间成立,而闭区间上的导数要区别对待:对应开区间上每一点的导数是一类,而区间端点处的导数属单侧导数。花开两朵,各表一枝。我们先考虑变上限积分函数在开区间上任意点x处的导数。一点的导数仍用导数定义考虑。至于导数定义这个极限式如何化简,笔者就不能剥夺读者思考的权利了。单侧导数类似考虑。

“牛顿-莱布尼茨公式是联系微分学与积分学的桥梁,它是微积分中最基本的公式之一。它证明了微分与积分是可逆运算,同时在理论上标志着微积分完整体系的形成,从此微积分成为一门真正的学科。”这段话精彩地指出了牛顿-莱布尼茨公式在高数中举足轻重的作用。而多数考生能熟练运用该公式计算定积分。不过,提起该公式的证明,熟悉的考生并不多。

该公式和变限积分求导定理的公共条件是函数f(x)在闭区间连续,该公式的另一个条件是f(x)为f(x)在闭区间上的一个原函数,结论是f(x)在该区间上的定积分等于其原函数在区间端点处的函数值的差。该公式的证明要用到变限积分求导定理。若该公式的条件成立,则不难判断变限积分求导定理的条件成立,故变限积分求导定理的结论成立。

注意到该公式的另一个条件提到了原函数,那么我们把变限积分求导定理的结论用原函数的语言描述一下,即f(x)对应的变上限积分函数为f(x)在闭区间上的另一个原函数。根据原函数的概念,我们知道同一个函数的两个原函数之间只差个常数,所以f(x)等于f(x)的变上限积分函数加某个常数c。万事俱备,只差写一下。将该公式右侧的表达式结合推出的等式变形,不难得出结论。

定理与证明教案篇二

第一个层次――扎实的基础知识。对于考试大纲中规定的所有考点,一定要系统、完备的理解和掌握,特别要注意课本外的理解和延展,结合一些基础题目去真正理解这些知识点以及了解这些知识点的使用条件等。

第二个层次――知识的灵活运用。如果仅是依靠教材,很难把这种考试命题的特点归纳总结出来,因此要了解考试必须熟悉历年考试真题,通过真题的分析帮助自己真正的归纳总结一些题型,再针对每一类问题去分析。根据真题,总结常考的题型及每种题型相应的解决方法有哪些,去总结和归纳,借助于题型再进一步完善知识点的理解和掌握。

不管进行哪个层次的复习,都必须保证一定的题量。不通过一定的题量练习稳固知识基础,也很难把握知识的灵活运用,所以建议大家找一些典型的题做一些训练,通过这种练习来反馈我们知识的把握情况,同时还能更好的掌握这些相关的知识。

根据命题考核层次及学习的科学规律,我们总的来说把复习规划可以分为三个阶段:

第一个阶段是基础阶段。这个阶段的长短应该根据自己的情况来实施,基础好一点的同学,这个时间可以短一点,基础差一点的同学,这个阶段可以长一点。但是要提醒大家,这个基础阶段的时间不能太长,不能到了十月、十一月份还在打基础,那这样的话,复习的效率就太低了,我们建议基础再差的同学也要尽量在五、六月份把这个教材的打基础复习的阶段做完。

第二个阶段是强化阶段。看一些提高类的辅导书和针对考研的这种考试参考书,按照题型分类。教材和参考书在复习上是有差异的,教材是不跨章节的,也就是你在看第六章的'时候,例题也好,习题也好,不可能用到第六章以后的知识,考研的题是同学们上完全部课程,都学完了才来考试的,所以仅看教材的话就有些不足,难以提高自己的水平。而参考书已经将所有知识进行了综合整理,对于考研这个层次的数学知识来说哪些是重点、哪些是难点它都做了归纳总结,同学们要多花时间充分利用参考书复习透彻。

第三个阶段是冲刺阶段。通过强化阶段的复习,考生已经达到了一定的水平,那么怎么样保持这个水平呢?通过做适当的题,比如历年真题或是做模拟题,这个叫做总复习,或者说是冲刺的阶段。这个阶段什么时候开始是同学们关心的,一般来说,考生可以在十月份中旬以后,甚至十一月份以后作为准备冲刺的阶段。这个阶段大家必须要做10到的真题,先做第一遍,每天上午利用3个小时的时间,完全模拟真正的考试,完整的做一套卷子,这样下午去总结和归纳,第二天做第二套,一直下午,基本半个月一遍结束,然后重新开始再做第二遍,也从第一套开始,下午总结的时候看看是不是第一遍错的地方第二遍纠正过来了,对于两遍都错的地方要特别留意。真题做完之后必须要做5套模拟题,以及调整心理和生理的备考状态,在真正考试时,让自己充分发挥出来。

考研教育网预祝全体考生,马到成功,金榜题名!

定理与证明教案篇三

全等的条件:

1、两个三角形对应的'三条边相等,两个三角形全等,简称“边边边”或“sss"。

2、两个三角形对应的两边及其夹角相等,两个三角形全等,简称“边角边”或“sas”。

3、两个三角形对应的两角及其夹边相等,两个三角形全等,简称“角边角”或“asa”。

4、两个三角形对应的两角及其一角的对边相等,两个三角形全等,简称“角角边”或“aas”。

5、两个直角三角形对应的一条斜边和一条直角边相等,两个直角三角形全等,简称“直角边、斜边”或“hl”。

注意,证明三角形全等没有“ssa”或“边边角”的方法,即两边与其中一边的对角相等无法证明这两个三角形全等,但从意义上来说,直角三角形的“hl”证明等同“ssa”。

定理与证明教案篇四

1,根据定义:三角形两边中点之间的'线段为三角形的中位线。

2.经过三角形一边中点与另一边平行的直线与第三边相交,交点与中点之间的线段为三角形的中位线。

3.端点在三角形的两边上与第三边平行且等于第三边的一半的线段为三角形的中位线。

定理与证明教案篇五

研究生考试中高等数学确实是一门比较难的课程,其中的基础知识点很多,有大量的定理与重要结论,如果不系统地对知识进行层次化的归类,那么考生就会觉得高数课本上的内容多,而且学了后面就会忘记前面的内容。对于课本中的定理与重要结论,专家建议考生将它们自己推导一遍,并且记住各定理,结论的应用场景。

另外要提醒考生的就是:微积分这个子系统非常重要,它是其它各子系统的基石,而且在概率统计中大量会用到微积分的理论与解题技巧,所以请务必重视。

把握出题难度,了解常见题型的技巧

在现阶段一定要有针对性地进行复习,所做题目的难度不能太小,当然也不能过于偏,而且复习要形成系统的知识体系结构。将做过的题目进行总结。专家建议考生,目前阶段不要过于钻研偏题怪题。考研不是数学竞赛,不会出现这类题目,因此完全没必要浪费时间。复习中,遇到比较难的题目,自己独立解决确实能显著提高能力。但复习时间毕竟有限,在确定思考不出结果时,要及时寻求帮助。一定要避免一时性起,盯住一个题目做一个晚上的冲动。要充分借助老师、同学的帮助,将题目弄通搞懂、下次自己会做即可,不要耽误太多时间。另外无论是大题还是小题,都要细心。每年许多考生容易在看似不起眼的选择题和填空题上失很多分。其实选择与填空题在数学考卷中所占的比重很大,这些题目的解答往往会“一失足成千古恨”,稍不留神,一步做错就全军覆没。不能说只要考场上认真,仔细地做题就不会有“会做但做错”的情况出现,应该平时做题就态度认真。

将解题技巧变成自己的内功

根据自己的总结或在权威考研辅导机构的.帮助下,考生可以知道常规的题型和解题方法与技巧,但考生如何才能真正吸收消化这些知识以成为自己的知识呢?那就是要进行相当量的综合题型的练习。因为在复习过程中,不少考生会渐渐地有能力解答一些考研的基本题目,但如果给他一道较为综合的大题,他就无从下手了。所以要做一定量的综合题。

首先从心理上就不要害怕这样的题目,因为大题目肯定是可以分解为若干个小题目的。这样一来,考生要掌握的东西就显然被分为了两个大方向。一是小题目,实质上也就是基础知识点的掌握与常规题型的熟练掌握;二是要能够将大题目拆分为小题目,也就是说能够逆出题专家的思维方式来推测此大题目是想考我们什么知识点。陷阱在哪儿?我们应该分为几个步骤来解这道题。这两个方面的知识是考生平时复习整个过程中要加以思考的问题,因为基础知识点要不断地巩固加强,将大问题细分的能力是平时的日积月累而形成的本领。

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