【數(shù)學(xué)基礎(chǔ)126】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(shí):
夾逼準(zhǔn)則:若三個(gè)數(shù)列{xn},{yn},{zn}從某項(xiàng)開(kāi)始成立xn<=yn<=zn,n>n0,且lim xn =lim zn=a,則lim yn=a.
兩個(gè)多項(xiàng)式f(x),g(x)互素的充分必要條件是存在多項(xiàng)式u(x),v(x),使得u(x)f(x)+v(x)g(x)=1;
如果(f1(x),g(x))=1,(f2(x),g(x))=1,那么(f1(x)f2(x),g(x))=1.
已知(f(x),g(x))=1,則(f(x),f(x)+g(x))=1,(g(x),f(x)+g(x))=1.
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)
《大學(xué)教材全解 高等代數(shù)(北大第三版)》(總策劃:薛金星 主編:劉建波)
數(shù)學(xué)分析——
例題(來(lái)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(等于先告訴你數(shù)列收斂):
lim(1-1/2^2)(1-1/3^2)…(1-1/n^2);
lim(n*lg n)^(1/n);
lim[1/2+3/2^2+…+(2n-1)/2^n].
解:
由平方差公式:
lim(1-1/2^2)(1-1/3^2)…(1-1/n^2)
=lim(1*3/2^2)(2*4/3^2)…[(n-1)(n+1)/n^2]
=lim(1/2)[(n+1)/n]
=1/2.
由夾逼準(zhǔn)則:
lg n/n=lg n/lg(10^n)<1,所以lg n<n;
n>10時(shí),1<lg n<n,lim n^(1/n)=1,則lim(lg n)^(1/n)=1;
所以,lim(n*lg n)^(1/n)=lim(lg n)^(1/n)lim n^(1/n)=1.
極限存在的前提下:
令S=1/2+3/2^2+…+(2n-1)/2^n;
2S=1+3/2+…+(2n-1)/2^(n-1);
S
=2S-S
=1+1+1/2+…+1/2^(n-2)-(2n-1)/2^n
=1+[1-1/2^(n-1)]/[1-(1/2)]-(2n-1)/2^n
=3-1/2^(n-2)-(2n-1)/2^n;
lim[1/2+3/2^2+…+(2n-1)/2^n]
=lim[3-1/2^(n-2)-(2n-1)/2^n]
=3.
解析幾何——
例題(來(lái)自《解析幾何(呂林根 許子道?編)》)——
設(shè)一直線上三四按A,B,P滿足AP=λPB(λ≠-1),O是空間任意一點(diǎn),求證:
OP=(OA+λOB)/(1+λ).
證:
AP=λPB(λ≠-1),則AB=AP+PB=λPB+PB=(1+λ)PB,PB=AB/(1+λ);
OP
=OA+AP
=OA+λPB
=OA+λAB/(1+λ)
=OA+λ(OB-OA)/(1+λ)
=(OA+λOB)/(1+λ),證畢。
高等代數(shù)——
例題(來(lái)自《大學(xué)教材全解 高等代數(shù)(北大第三版)(總策劃:薛金星 主編:劉建波)》)——
對(duì)于任意的非負(fù)整數(shù)n,令fn(x)=x^(n+2)-(x+1)^(2n+1),證明:
(fn(x),x^2+x+1)=1.
證明:數(shù)學(xué)歸納法——
當(dāng)n=0時(shí),f0(x)=x^2-x-1,顯然有(f0(x),x^2+x+1)=1;
假設(shè)(fn-1(x),x^2+x+1)=1結(jié)論成立,即(x^(n+1)-(x+1)^(2n-1),x^2+x+1)=1,所以,存在多項(xiàng)式u(x),v(x),使
u(x)fn-1(x)+v(x)(x^2+x+1)=1;
fn(x)
=x^(n+2)-(x+1)^(2n+1)
=x[x^(n+1)-(x+1)^(2n-1)]+x(x+1)^(2n-1)-(x+1)^(2n+1)
=xfn-1(x)+[x-(x+1)^2](x+1)^(2n-1)
=xfn-1(x)-(x^2+x+1)(x+1)^(2n-1),
則
fn-1(x)
=[fn(x)+(x^2+x+1)(x+1)^(2n-1)]/x;
由2、3:
u(x)fn-1(x)+v(x)(x^2+x+1)
=u(x)[fn(x)+(x^2+x+1)(x+1)^(2n-1)]/x+v(x)(x^2+x+1)
=[u(x)/x]fn(x)+[u(x)(x+1)^(2n-1)/x+v(x)](x^2+x+1)
=1,
所以,(fn(x),x^2+x+1)=1,證畢。