【數(shù)學(xué)基礎(chǔ)124】每天三道題(數(shù)學(xué)分析+解析幾何+線性代數(shù))
預(yù)備知識:
【菲赫金哥爾茨微積分學(xué)教程精讀筆記Ep40】數(shù)列性質(zhì)一小波攻勢中的預(yù)備定理2:有界數(shù)列乘以無窮小的積還是無窮小。
參考資料:
《數(shù)學(xué)分析》(陳紀(jì)修 於崇華 金路)
《解析幾何》(呂林根 許子道?編)
《高等代數(shù)——大學(xué)高等代數(shù)課程創(chuàng)新教材》(丘維聲 著)
數(shù)學(xué)分析——
例題(來自《數(shù)學(xué)分析(陳紀(jì)修?於崇華?金路)》)——
求下列數(shù)列的極限:
lim[(n^2+1)^(1/n)-1]sin nπ/2;
lim{n^(1/2)*[(n+1)^(1/2)-n^(1/2)]};
lim{n^(1/2)[(n^2+1)^(1/4)-(n+1)^(1/2)]}.
解:
a.根據(jù)定理:有界數(shù)列乘以無窮小的積還是無窮小——
易得:
lim[(n^2+1)^(1/n)-1]
=lim[(n^2+1)^(1/n)]-1
=1-1=0,
并且|sin nπ/2|<=1;
所以:lim[(n^2+1)^(1/n)-1]sin nπ/2=0.
b.分子有理化——
lim{n^(1/2)*[(n+1)^(1/2)-n^(1/2)]}
=lim{n^(1/2)/[(n+1)^(1/2)+n^(1/2)]}
=lim{1/[(1+1/n)^(1/2)+1]}
=1/2.
c.分子有理化——
lim{n^(1/2)[(n^2+1)^(1/4)-(n+1)^(1/2)]}
=lim{n^(1/2)[(n^2+1)^(1/2)-(n+1)]/[(n^2+1)^(1/4)+(n+1)^(1/2)]}
=lim[-2n^(3/2)]/{[(n^2+1)^(1/4)+(n+1)^(1/2)][(n^2+1)^(1/2)+(n+1)]}
=lim(-2)/{[(1+1/n^2)^(1/4)+(1+1/n)^(1/2)][(1+1/n^2)^(1/2)+(1+1/n)]}
=-1/2.
解析幾何——
例題(來自《解析幾何(呂林根 許子道?編)》)——
設(shè)OPi=ri(i=1,2,3),試證P1,P2,P3三點共線的充要條件是存在不全為零的實數(shù)λ1,λ2,λ3使得λ1r1+λ2r2+λ3r3=0,且λ1+λ2+λ3=0.
證:
(必要性——)
P1,P2,P3三點共線,即向量P1P2//P1P3,即存在實數(shù)a,使得P1P2=aP1P3;
由1:r2-r1=a(r3-r1),即(a-1)r1+r2-ar3=0,即λ1=a-1,λ2=1,λ3=-a,且λ1+λ2+λ3=0.
(充分性——)
已知λ1r1+λ2r2+λ3r3=0,且λ1+λ2+λ3=0,則-(λ2+λ3)r1+λ2r2+λ3r3=0;
λ2(r2-r1)+λ3(r3-r1)=0,即λ2P1P2+λ3P1P3=0,P1P2=(-λ3/λ2)P1P3,即向量P1P2//P1P3,P1,P2,P3三點共線。
高等代數(shù)——
例題(來自《高等代數(shù)——大學(xué)高等代數(shù)課程創(chuàng)新教材(丘維聲 著)》)——
是否存在二次函數(shù)y=ax^2+bx+c,其圖像經(jīng)過下述4個點:
P(0,2),Q(-4,1),M(-1,3),N(1,2).
證明:二次函數(shù)y=ax^2+bx+c的圖像經(jīng)過點P、Q、M、N,當(dāng)且僅當(dāng)下述線性方程組有解——
c=2
16a-4b+c=1
a-b+c=3
a+b+c=2

相應(yīng)的階梯方程組出現(xiàn)方程“0=-11”,因此原線性方程組無解。從而不存在二次函數(shù),其圖像經(jīng)過P、Q、M、N。