每遇到這種可以驗證是對的,但思路不清不楚又不解釋的步驟,我想死的心都有了,求指點。


我能說這幾個都是思路非常清晰的嗎?

比如n^2-3=(n+√3)(n-√3),想到只需n-√3>1就能放縮成>n+√3>n是非常自然的事情;又比如對於給定的正整數m顯然n&>m就有2n-m>n,這些即使在高中題目中也是沒多少技巧的簡單放縮。

真正的迷之操作估計題主還沒有見過→_→


我只能說很多證明極限的題,目的性都是很強的。言下之意就是說在面對這些題的時候我們一般不會直接證明,而是會假設我們需要證明的東西一定是對的,然後想方設法化簡式子,直到我們化簡的結果可以證明結論。這裡分析一下題主的一個例子。

求證 [公式]

1)人家都告訴你極限是1了,那麼我們肯定需要證明對於 [公式] 都有 [公式] .首先合併分式是很自然的事情,於是變成了 [公式]

2)我們注意到這個形式很煩人不好搞,於是我們想,加入我知道兩個函數 [公式] ,而且我知道在一定的情況下 [公式] 始終成立,如果我這個時候可以證明 [公式] ,那麼不就說明瞭 [公式] 嗎?這個思路看起來是不言自明的,但是這有一個好處,一般函數 [公式] 相比起函數 [公式] 形式會簡單的多,所以也好操作的多,於是下面開始轉化問題.

3)接下來就是對分式的基本理解了,應該很簡單就可以想到:

首先很明顯 [公式]

接下來我們化簡一下分母 [公式]

這裡需要注意的是,我們證明的是 [公式] 的極限,也就是說我們不關心很小的 [公式] 值,只考慮足夠大的 [公式] . 於是我自然可以認為 [公式] ,此時分母上的 [公式] ,分母大的分數反而小,所以 [公式]

4)現在我知道了當 [公式] 足夠大的情況下 [公式] ,現在我的 [公式] ,如果我想讓 [公式] ,只需讓 [公式] 就好,於是得證.

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從上面的分析題主可以看出一些極限題大致的風格:

1、嚴格遵守規則,證明過程始終是圍繞著找到 [公式]

2、常見的套路都是當我們試圖尋找 [公式] 的極限時,找到一個比他形式更簡單的 [公式] ,證明 [公式] 即可

3、需要一些不等式技巧,常見的比如上面的分子分母的變形,一般情況下當我們面對的 [公式] 是分式的時候,會需要用到分子分母的變形構造一個比它大的函數,這個函數的形式一定要足夠簡單,比如 [公式]

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下面是一些我個人學習過程中的心得,希望拿出來給題主打打氣:

題主現在遇到的是數學歷史上的一個意義深遠的轉折, [公式] 語言的出現標誌著數學正式從我們高中學習的技巧性學科變成了一門嚴謹的證明性學科。同時 [公式] 證明奠定了分析學的基石,是數學中眾多學科比如實分析,複分析,泛函分析的基礎。當時數學天才牛頓-萊布尼茨創造了微積分,雖然在物理學中切瓜砍菜,解決了許多問題,但是還不是一門嚴謹的學科,以至於在第二次數學危機時險些被推翻. 而微積分的嚴格化,也就是極限證明的引入,是另外以柯西為首的一幫數學天才引入的。

上面說這些歷史,就是為了鼓勵題主不要覺得自己做不出來這些題就很垃圾,畢竟現在都被認為是數學物理巨人的牛頓都沒有這個概念.從高中到大學數學的學習是有很多變化,很多人很難適應. 我作為一個高中生有幸接觸到了微積分,在剛開始看這種證明的時候也滿腦子都是wtf...但是後來慢慢多去思考理解之後,發現自己居然神奇的習慣了這種思維,並且能夠回答今天的這個問題. 數學作為最考驗智商的學科,如果輕輕鬆鬆就能被你學會,那豈不是很沒面子?所以題主,繼續去努力思考吧!當你花一整天時間,看上他個三四十題的解法,你就會覺得:嗯我覺得好像有點感覺,應該是有規律的?看上七八十題,你就會發現自己能夠神奇的解決大部分這種題目了,然後看著你做過的題你就會想說:幹!這東西這麼明顯,我當時是TM腦子進水了嗎?怎麼會看不出來呢?等你做了一百多道題,別人問你的時候,你就會說,這不是很自然的思路嗎?

偉大數學家馮·諾伊曼的話

所以題主,那些告訴你思路很自然的人不是比你聰明,是花了更多時間,已經習慣了。。。


取最高次項,然後適當的放大或縮小,變為一個不等式,多做幾道題就懂了


樓主,倒推瞭解一下~


這也叫迷之證明???

好吧我當時數學分析剛學這裡的時候也是一臉懵逼(好像這就是一開始的東西),和題主差不多。我tm傻掉了,這什麼玩意兒?

但是呢,這種題目,在數學分析的證明裡面算最最簡單的證明題了,期末要是有這種題目那就是送分。畢竟,一般人難以參透實數系六大定理相互證明。。。

題主多看看定義吧,再回來看看這個證明,看多了就會發現。woc,這個證明,太漂亮了。

那個例題4的證明,確實很迷。

不過,你也可以用+2+3+4等東西來證明,這樣你也許可以理解


一點常規思路

[公式] 為正數, [公式]

不難得出n充分大時總有 [公式]

進一步地對於 [公式]

n充分大時總有 [公式]

不過約等號不好用,我們總要用嚴格的不等式。

如果 [公式]

[公式]

讓n充分大使得, [公式]

就保證了, [公式]

類似地,如果 [公式] , [公式] ,也能得出類似結論。

作為初級的練習,你要把上面的充分大具體算出來大於多少是充分大,不過你不需要精確算出最佳的臨界值,只要保證你給了一個可靠的值即可。

比如[公式]

你可以考慮 [公式] ,這個只需 [公式] 即可。( [公式] 的1/2並非本質,你換成 [公式] 也是一樣的。)

那麼 [公式] 時, [公式]

[公式][公式][公式]

由於前面有 [公式] ,所以最終條件是 [公式]

如果你願意,也可以 [公式] 得到 [公式] ,也是正確的。

你可以嘗試一下利用 [公式][公式] 能導出什麼結果。

更複雜些

[公式]

考慮 [公式][公式]

[公式] 不好解?沒關係,換成 [公式] ,顯然 [公式] 就行(記住,我們不需要解出精確解,只要保證解有一個通往無窮大的開區間就行),只是要把前面的改成 [公式]


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