“理工科”准大学生看过来:微积分在线一起学(八)——极限概念1

文摘   2024-07-31 18:57   云南  
“理工科”准大学生看过来——微积分在线一起学(一)
“理工科”准大学生看过来:微积分在线一起学(二)——反函数
“理工科”准大学生看过来:微积分在线一起学(三)——复合函数
“理工科”准大学生看过来:微积分在线一起学(四)——三角函数:兼谈为什么使用弧度制而不是角度制。
“理工科”准大学生看过来:微积分在线一起学(五)——三角函数的概念及诱导公式
“理工科”准大学生看过来:微积分在线一起学(六)——复习三角函数图象及性质、三角恒等变换、三角函数应用
高中不讲,大学老师默认你会的知识确定不学学?“理工科”准大学生看过来:微积分在线一起学(七)——反三角函数
学习微积分,就必须学习极限的概念。如果没有极限的概念,那么微积分将不复存在。这就是说,花大量的时间去研究极限是必要的。
其实在中小学阶段的数学学习过程中,学生是有关于极限的经验的,而且还是非常丰富的。
小学阶段的利用圆周长求圆面积的方法:

至于高中,最能体现的莫过于在教材中推导“球的体积公式”那,这不就是妥妥的积分思想:分割、近似求和、取极限吗?

可见,教材编写者在中小学已经慢慢渗入极限思想了,当然这是基于直观上的。鉴于此,延续这种习惯,先给出极限的一种直观描述,这对于解决很多问题已经足够了。当然,文章末尾会给出极限的真正定义。
其实很多教材都是先讲数列的极限,最经典的引入例子就是这个:

但是这里先讲函数极限,这样做没有什么坏处,好处还多多。接下来步入主题,对于函数:  ,提出这样一个问题:当  趋于  ,但    时,  是什么样子呢?

很熟悉的问题,如果是刚进入学习微积分的读者,刚看到这个问题可能会联想到物理学里面的“瞬时速度”。
那么对  ,当  趋于  ,但    时,  是什么样子呢?也许会说  ,这是瞎扯,因为  根本不在  的定义域内。
那对于这个问题如何切入思考呢?当  趋于  时,可以找一些找到  的一些值。如  、  、  、  ......
结合图象,直观上感受,当  趋于  时,  的值趋于  。就记为  ,读作“当  趋于2,  的极限等于  ”。
现在,对上面这个函数做一点改动,得到:  ,其图象如下:

那么,  
只需要理解到  的值和  是不相关的,这个后面再讲。

从薄到厚学数学
数学不仅拥有真理,而且拥有至高无上的美——一种冷峻严肃的美,就像是一尊雕塑...这种美没有绘画或音乐那样华丽的装饰,它可以纯洁到崇高的程度,能够达到严格的只有最伟大的艺术才能显示的完美境界。。。罗素
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