每日一练4.20

2022-11-21 12:24:16 浏览数 (1)

今天小编用LaTex进行排版公式,但是由于latex不支持图片的导出,故只能截图给大家看下效果图,具体的我没用模版。有兴趣地可以去下载latex套装,即ctex(外加编辑器texstudio)。还有最近的SW玩的不是很好,有大佬会SW的话可以交流一下。今天学习了自上而下建模,画了个机构,但是动不了。

基础题讲的是关于中值定理的证明问题,首先是找原函数的问题,这里用的是还原法进行原函数的寻找,有的要用到常见的e的函数的性质,做的多的话可以直接看出来,其次注意的是变限积分的处理,一般就可以看成原函数求导得到的函数,后面就是注意定理使用的体条件,这两个题是中值定理的经典题,希望大家能够用心去体验。

提高题讲的是关于中值定理的应用,首先对于不等式的证明想到柯西中值定理的应用是不简单的,但是这个是个比较巧妙的方法,一般用到函数特殊点的性质,后面转换成函数的极值问题也要注意,因为中值那个点是不确定的,注意用函数的极值做就可以,先找驻点,再用第二极值条件判断函数的极值,得出证明结果。

数学代码:

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documentclass{article}
usepackage{amsmath}
usepackage{ctex}
title{接力题典 1800}
date{4月20日}
author{小熊}

begin{document}
     maketitle
   $$
     text{基础篇 41 设}fleft( x right) text{在}left[ a,b right] text{上连续,在}left( a,b right) text{内可导,且}fleft( a right) =fleft( b right) =0,text{证明;}
     $$
     $$
     left( 1 right)  text{存在}xi in left( a,b right) text{,使得}f^’left( xi right) =2xi fleft( xi right) ;
     $$
     $$
     left( 2 right)  text{存在}eta in left( a,b right) text{,}stext{使得}eta f^’left( eta right)  fleft( eta right) =0.
     $$
     $$
     text{解:}left( 1 right) text{令}varphi left( x right) =e^{-x^2}fleft( x right) text{,}varphi ^{'}left( x right) =-2xe^{-x^2}fleft( x right)  e^{-x^2}fleft( x right) text{,}e^{-x^2}ne 0text{,}
     $$
     $$
     text{由于}fleft( a right) =fleft( b right) =0text{,所以得到}varphi left( a right) =varphi left( b right) =0text{,由罗尔定理得到,存在}
     $$
     $$
     xi in left( a,b right) text{内,使得}varphi ^{'}left( xi right) =0text{,即得证}f^{'}left( xi right) =2xi fleft( xi right) text{;}
     $$
     $$
     left( 2 right) text{令}Gleft( x right) =xfleft( x right) text{,}G^{'}left( x right) =fleft( x right)  xf^{'}left( x right) text{,}Gleft( a right) =Gleft( b right) ,text{所以由罗尔定理,}
     $$
     $$
     text{存在一点}eta in left( a,b right) text{,使得}G^{'}left( x right) =0text{,则有}eta f^{'}left( eta right)  fleft( eta right) =0.
     $$
     $$
     text{解题思路;对于这种问题,一般就是直接考虑函数的构造问题,对于这两问都可以采用}
     $$
     $$
     text{还原法来找原函数,}gleft( x right) fleft( x right)  f^{'}left( x right) =0,text{将}fleft( x right) text{集中到一边,即得到}ln e^{gleft( x right)} ln fleft( x right) =0
     $$
     $$
     text{故原函数就可以得到}Mleft( x right) =e^{gleft( x right)}fleft( x right) text{,只是将不同的}gleft( x right) text{进行代换。}
     $$
     $$
     42 text{设}fleft( x right) text{在}left[ 0,1 right] text{上连续,证明;存在}xi in left( 0,1 right) text{内,使得}int_0^{xi}{fleft( t right) dt }left( xi -1 right) fleft( xi right) =0.
     $$
     $$
     text{解:将题目中的}xi text{换成}xtext{进行代换,整理得}int_0^x{fleft( t right) dt xfleft( x right)}-fleft( x right) =0,
     $$
     $$
     text{即还原得}left( xint_0^x{fleft( t right) dt-int_0^x{fleft( t right) dt}} right) ^’=0text{,}Gleft( x right) =xint_0^x{fleft( t right) dt-int_0^x{fleft( t right) dt}}text{,}
     $$
     $$
     Gleft( 0 right) =0,Gleft( 1 right) =0text{,由罗尔定理得存在一点}xi in left( 0,1 right) text{内,使得}G^{'}left( xi right) =0text{,}
     $$
     $$
     text{即得}int_0^{xi}{fleft( t right) dt }left( xi -1 right) fleft( xi right) =0text{。}
     $$
     $$
     text{解题思路:首先对函数进行处理,注意一般将要求的式子进行换元,然后进行}
     $$
     $$
     text{还原,注意变限积分的式子的处理,求导的过称注意代换,后面就是找罗尔定理}
     $$
     $$
     text{的条件即可得出结果。}
     $$
     $$
     text{提高篇 73 当}x>0text{时,证明:}frac{arcttan x}{ln left( 1 x right)}le frac{sqrt{2} 1}{2}.
     $$
     $$
     text{解:用拉格朗日中值定理做的话比较简单,}Gleft( x right) =arctan x,gleft( x right) =ln left( 1 x right) text{,}
     $$
     $$
     text{注意}Gleft( 0 right) =0,gleft( 0 right) =0text{,由柯西中值定理,存在}xi in left( 0,x right) text{内,使得}
     $$
     $$
     frac{arcttan x}{ln left( 1 x right)}=frac{Gleft( x right) -Gleft( 0 right)}{gleft( x right) -gleft( 0 right)}=frac{G^{'}left( xi right)}{g^{'}left( xi right)}=frac{1 xi}{1 xi ^2}text{,令}varphi left( x right) =frac{1 x}{1 x^2}text{,}
     $$
     $$
     varphi ^{'}left( x right) =frac{1-2x-x^2}{left( 1 x^2 right) ^2}=0text{,得}x=sqrt{2}-1text{,当}xin left( 0,sqrt{2}-1 right) text{,}varphi ^{'}left( x right) >0,
     $$
     $$
     text{反之在}xin left( sqrt{2}-1, infty right) text{,}varphi ^{'}left( x right) <0.text{故}varphi left( x right) _{max}=varphi left( sqrt{2}-1 right) =frac{sqrt{2} 1}{2}.
     $$
     $$
     text{即得证。本题还可以构造函数,直接用单调性直接证明大小。}
     $$
     $$
     text{解题思路:首先看证明的式子,左边是函数带有参数进行处理的话,右边是一个具体的值。想到的是柯西中值}
     $$
     $$
     text{定理的应用,然后找其中值定理的条件,后面得到一个关系式子之后,实质就是求函数的最大值,故对函数进行求导}
     $$
     $$
     text{然后就是函数单调性的应用,先找到函数的驻点,然后利用第二极值判断条件,得到函数的最大值,后面直接代换就}
     $$
     $$
     text{证明结果。}
     $$
end{document}

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