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高中数学必修三函数的应用,高中数学必修三函数的应用教案

bsmseo 发布于2024-11-06 03:05:50 高中数学 2 次

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于高中数学必修三函数的应用的问题,于是小编就整理了2个相关介绍高中数学必修三函数的应用的解答,让我们一起看看吧。

  1. 连续函数的三个定理
  2. 高中数学泰勒展开式如何应用?

连续函数的三个定理

最大值最小值定理:设函数  为  上的连续函数,则  必然在  上存在最大值  和最小值 

高中数学必修三函数的应用,高中数学必修三函数的应用教案
(图片来源网络,侵删)

介值定理:设函数  是  上的连续函数,且存在不等式  ,则必然至少一个数  ,能够使得

高中数学必修三函数的应用,高中数学必修三函数的应用教案
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零点存在性定理:设函数是  上的连续函数,且存在不等式  ,则在  上,至少存在一个数  ,能够使得  成立。

设  ,求证在区间  内至少有一点  ,使 

高中数学必修三函数的应用,高中数学必修三函数的应用教案
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证明:因为  和  是初等函数,在定义域内连续

故函数  在定义域内也连续,

其中  

 ,由零点存在性定理可知,在区间  内 至少存在一个零点1函数在该处有定义

2函数在该处存在极限

3函数在该处的极限等于函数在该处的取值

函数f(x)在x0连续,当且仅当f(x)满足以下三个条件:①f(x)在x0及其左右近旁有定义;

②f(x)在x0的极限存在;

③f(x)在x0的极限值与函数值f(x0)相等。

高中数学泰勒展开式如何应用?

超模君先说一下泰勒公式怎么来的,再简单讲讲它的现实应用。


泰勒公式

根据牛顿逼近法就可以得到从1阶一直可以推导到N阶:

  • ***设f1(x)=f(x)-f(a)

  • 由牛顿逼近法有f1(x)=f'(a)(x-a)+o(x-a)^2

  • 所以f(x)=f(a)+f’(a)(x-a)+o(x-a)^2

  • 同理,***设 f2(x)=f(x)-f(a)-f'(x)(x-a)

  • 两边求导,f2'(x)=f,(x)-f,(x)-f"(x)(x-a)=-f"(a)(x-a)
  • 再求不定积分f2(x)=-(1/2)f"(a)(x-a)^2+C,C就是那个高阶无穷小(需要证明)
  • 所以f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+f"(a)(x-a)A2+o(x-a)^3

依次类推,最后就有了泰勒公式。

另一种证明过程,先写出来g(x)=a0+a1(x-a)+a2(x-a)^2+...+an(x-a)^n,然后从等式序列,g(a)=f(a),g'(a)=f'(a),...g…"(a)=f…"(a)......就得到所有的a0-an的泰勒展示系数了。

泰勒级数展开函数,能做什么?

  • 对于特定的x取值,可以求它附近的函数。y=xA100展开以后可以求x=1附近的0.9999的100次方等于多少。计算过程和结果不但更直观,而且可以通过舍弃一些高阶项的方法来避免不必要的精度计算,简化了计算,节省了计算时间(如果是计算机计算复杂数字的话)。


  • 在图像处理的计算机软件中,经常要用到开方和幂次计算,而QuakeIII的源代码中就对于此类的计算做了优化,***用泰勒技术展开和保留基本项的办法比纯粹的此类运算快了4倍以上。


  • 对于曲线交点的问题,用方程求解的办法有时候找不到答案,方程太复杂解不出来,那么用泰勒级数的办法求这个交点,那么交点的精度要提高,相当于泰勒级数的保留项要增加,而这个过程对应于牛顿--莱布尼茨的迭代过程,曲线交点的解在精度要求确定的情况下,有了被求出的可能。


泰勒技术用来求解高方程问题,是一种通用的方法,而不是像中学时代那样一种问题一种解决办法,高等数学之所以成为"高等",就是它足够抽象,抽象到外延无穷大。

到此,以上就是小编对于高中数学必修三函数的应用的问题就介绍到这了,希望介绍关于高中数学必修三函数的应用的2点解答对大家有用。

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