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11.零的零次幂应该等于多少
意正数.其实,类 似 的 函 数 还 有 很 多,比 如 在 x → 0
时 ,定 义 函 数
c
y6 = (x-sin x)ln(tan x , -x)
其 中c 是 任 意 常 数 .
取函数
2
y7 = xln x ,
借助 MATLAB 绘制 其 在 区 间 [0,1]上 的 曲 线,可
以发现,其 图 形 是 一 条 水 平 直 线.因 此 y7 是 常 值 函
数.事实上,对函数y7 两边同时取对数得
ln y7 =ln2 xln x =2,
所以事实上有
y7 =e2.
另外,若 改 变 y7 中 指 数 上 的 系 数 大 小,便 可 使 得 函
数y7 等于任意的正常数.
通过 以 上 讨 论 可 知,对 于 幂 指 函 数 y = [f(x)]g(x),随着函数f(x)和g(x)选 取 的 不 同,其
制 函 数 的 曲 线 ,可 以 求 极 限 、导 数 、积 分 等 ,但 结 果 有
时未必可靠.因此,对 实 际 问 题,首 先 需 要 进 行 必 要
的理论分析,再 运 用 MATLAB 软 件 辅 助 求 解 和 绘
图 等 ,这 就 是 数 学 实 验 的 深 层 次 思 考 .
参考文献
[1]Finney R L, Weir M D,Giordano F R.Thomas’ Calculus [M].10th Ed.Beijing: Higher Education Press,2003:161-162.
首先取幂函数
收 稿 日 期 :2012-10-18;修 改 日 期 :2013-07-28 基 金 项 目 :西 安 交 通 大 学 本 科 教 学 改 革 专 题 研 究 项 目 (2013) 作者简介:赵小艳 (1976-),女,陕 西 合 阳 人,博 士,讲 师,从 事 金 融
数 学 研 究 .Emai:zhaoswallow@mail.xjtu.edu.cn 刘 康 民 (1966-),男 ,陕 西 户 县 人 ,硕 士 ,副 教 授 ,从 事 数 理 统 计 研 究 .Email:liukm@mail.xjtu.edu.cn 李 换 琴 (1964-),女 ,陕 西 韩 城 人 ,博 士 ,教 授 ,从 事 优 化 理 论 研 究 .Email:hqlee@mail.xjtu.edu.cn
虽然函数y3 对x ≤0在实数范围内没有定义, 但是运用 MATLAB软件仍能画出函数y3 在x <0 时的曲线.这是因为,函数y3 当x<0时在复数范围 内仍有意义,而 MATLAB在绘图时忽略y3 的虚部, 只保留实部.从严格意义上讲,函数y3 在x<0时的 曲线并不是很严谨的.
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高等数学研究
[f(x)]g(x) = e , g(x)ln f(x) 先 求 g(x)ln f(x)的 极 限 ,利 用 指 数 函 数 的 连 续 性 得 到 原 式 的 极 限 .此 未 定 式 的 极 限 可 能 存 在 ,也 可 能 不存 在,即 使 该 极 限 值 存 在,对 于 不 同 的 f(x)和 g(x),极限值也 未 必 相 同.从 这 个 意 义 上 我 们 可 以 说00 没 有 意 义,因 此 不 能 定 义 它 的 值.本 文 借 助 MATLAB 软件[2],利 用 高 等 数 学 的 相 关 知 识,探 讨 00 的取值情况.
进 一 步 讨 论 ,如 果 设
c
( ) y5 =
π 2
-arctanx
, ln(1+x)
其 中 c 是 任 意 确 定 的 非 零 常 数. 同 样 可 由
L’Hosptial法 则 计 算 得
limy5 =e-c,
x→+∞
而 且由于c的任意性,可知在x →+ ∞ 时,y5 的极限
值可以是任 意 的 正 数.因 此,也 可 以 定 义 00 等 于 任
极限值也是不一样的,所以可以认为 00 的 取 值 是 不
定的.从 这 个 意 义 上 讲,00 没 有 意 义.而 如 果 从 连 续
的角度 考 虑,可 以 认 为 00 等 于 任 何 你 想 要 的 正 常
数 ,只 要 你 能 说 服 别 人 同 意 你 的 观 点 .这 也 从 另 一 方
面说明,虽然 MATLAB 软件的功能很强大,可以绘
从而 2f′(0)= 0, f′(0)= 0.
收 稿 日 期 :2013-03-09;修 改 日 期 :2013-08-18 基 金 项 目 :黑 龙 江 省 高 等 教 育 教 学 改 革 工 程 立 项 项 目 (2011) 作者简介:李淑凤(1978-),女,黑龙 江 牡 丹 江 人,讲 师,从 事 应 用 数
习题1[1] 如果f(x)为偶函数,且f′(0)存在, 证 明 f′(0)= 0.
证 法1 利用导数的定义及f(x)为偶函数,有 f′(0)= lΔixm→0f(0+ΔΔxx)-f(0)= lΔixm→0f(0-ΔΔxx)-f(0)= -lΔixm→0f(0-Δ-xΔ)x-f(0)=-f′(0),
y1 =x0, 计算其在x =1,0.1,0.01,0.001,… 无限趋近于 零 处 的 函 数 值 .运 用 幂 函 数 的 运 算 法 则 ,很 明 显 这 些 x 对应的y1 都 是 1,因 此,如 果 将 幂 函 数 的 法 则 推 广,就可以将00 取值为1.
也可以考虑指数函数 y2 =0x,
关键词 极限;连续;幂指函数;未定式
中图分类号 O171;G642.423
文献标识码 A
文章编号 1008-1399(2013)05-0021-03
在平常 的 教 学 过 程 中,教 师 经 常 会 碰 到 有 学 生 问[1]:00 有没有意 义?它 应 该 等 于 多 少?或 者 在 讲 解 函数ax 或者xp 时,我们教师都会强调参数的取值范 围a>0,a≠1或p ≠0,即使有时候我们没有指出 来,学生私下也会专门跑来强调“这个a(或者 p)不 能等于0”,然后会紧接着问a = 0 时取 值 应 该 怎 么 定义?虽然中学 老 师 已 经 给 他 们 强 调 00 没 有 意 义, 但是勤于思考的学生仍然不明白为什么没有意义.
计算其在x =1,0.1,0.01,0.001,… 无限趋近于 零 处 的 函 数 值 .应 用 指 数 函 数 的 运 算 法 则 ,所 有 的 函 数值都等 于 0,因 此,如 果 将 指 数 函 数 的 法 则 推 广, 可认为00 取值为0.
取函数 y3 =xx,
计算函 数 在 x = 1,0.5,0.1 0.01,0.001,0.0001, … 无限趋近 于 0 处 的 函 数 值,如 表 1 所 示.可 以 发 现,当x 从1逐渐靠近0时,函数的取值是先单调下 降再单调上升到1,并且x 越来越接近于 0,越来越 接 近 于 1.
2013 年 9 月
图1(a)给出了函 数y3 在 区 间[-1,1]上 的 曲 线.进一步将0附近的函数曲线放大,得图 1(b).因 此,当x趋于0时,函数y3 逐渐趋于1.而且x=0是 函数y3 的拐点.因此,基于函 数y3 的 连 续 性,可 以 定义00 取值为1.
(a)-1<x <1
(b)x 在0附近
于是有 |f′(0)|<ε, f′(0)= 0.
欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍
学 教 学 .Email:lishufeng512@yahoo.com.cn 张国铭(1960-),男,黑 龙 江 海 伦 人,教 授,从 事 数 学 分 析 和 实 变 函 数 教 学 与 研 究 .Email:zgm1960@126.com
证法2 因为f′(0)存在,即 lxi→m0 f(xx)--0f(0)= f′(0),
第 16 卷 第 5 期 2013 年 9 月
辅导篇
高等数学研究 STUDIES IN COLLEGE MATHEMATICS
00 应该等于多少
Vol.16,No.5 Sep.,2013
赵 小 艳 ,刘 康 民 ,李 换 琴
(西安交通大学 数学与统计学院,陕西 西安 710049)
摘 要 利用高等数学中的极限和连续思想,借助几个幂指函数及其图形,说明00 没有意义.
图1 函数y =xx
取函数
1
( ) y4 =
π 2
-arctanx
, ln(1+x)
计算x =10,100,1000,… 无限增大时的函数值.
图2(a)是函数y4 在[1,100]上的图形.可以发
现在x ≥10时曲线接近于水平直 线,因 此,限 定 自
变量x 的取值为[1,10],如图2(b).
(a)1< x <100
[2]李继成.数 学 实 验 [M].北 京:高 等 教 育 出 版 社,2006:
13-16.
第 16 卷 第 5 期 2013 年 9 月
高等数学研究 STUDIES IN COLLEGE MATHEMATICS
Vol.16,No.5 Sep.,2013
偶函数在零点处导数为零的六种解法
李 淑 凤 ,张 国 铭
(b)1<x <10 图 2 函数y4
从图2可见,当x 越 来 越 大 时 函 数 值 越 来 越 接
近 于 某 一 常 数 .事 实 上 ,运 用 高 等 数 学 中 求 解 幂 指 函
数极限的方法和 L’Hosptial法则等相关知识,可得
limy4 =e-1 ≈0.3679.
x→+∞
如果考虑函数ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ4 的连续性,可定义00 的值为e-1.
根据函数极限的定义,对任意的ε> 0,存在δ > 0, 当0<|x-0|<δ 时,有
f(xx)--0f(0)-f′(0) <ε, 又 当 0 <|x-0|<δ 时 ,亦 有 0 <|-x-0|<δ, 因此