考研數學高頻考點:怎樣求證六種證明題

題目篇

考試難題一般出現在高等數學,對高等數學一定要抓住重難點進行復習。高等數學題目中比較困難的是證明題,在整個高等數學,容易出證明題的地方如下:

▶數列極限的證明

數列極限的證明是數一、二的重點,特別是數二最近幾年考的非常頻繁,已經考過好幾次大的證明題,一般大題中涉及到數列極限的證明,用到的方法是單調有界準則。

▶微分中值定理的相關證明

微分中值定理的證明題歷來是考研的重難點,其考試特點是綜合性強,涉及到知識面廣,涉及到中值的等式主要是三類定理:

1.零點定理和介質定理;

2.微分中值定理;

包括羅爾定理,拉格朗日中值定理,柯西中值定理和泰勒定理,其中泰勒定理是用來處理高階導數的相關問題,考查頻率底,所以以前兩個定理為主。

3.微分中值定理

積分中值定理的作用是為了去掉積分符號。

在考查的時候,一般會把三類定理兩兩結合起來進行考查,所以要總結到現在為止,所考查的題型。

▶方程根的問題

包括方程根唯一和方程根的個數的討論。

▶不等式的證明

▶定積分等式和不等式的證明

主要涉及的方法有微分學的方法:常數變異法;積分學的方法:換元法和分佈積分法。

▶積分與路徑無關的五個等價條件

這一部分是數一的考試重點,最近幾年沒設計到,所以要重點關注。

考研數學高頻考點:怎樣求證六種證明題

方法篇

以上是容易出證明題的地方,同學們在複習的時候重點歸納這類題目的解法。那麼,遇到這類的證明題,我們應該用什麼方法解題呢?

▶結合幾何意義記住基本原理

重要的定理主要包括零點存在定理、中值定理、泰勒公式、極限存在的兩個準則等基本原理,包括條件及結論。

知道基本原理是證明的基礎,知道的程度(即就是對定理理解的深入程度)不同會導致不同的推理能力。如2006年數學一真題第16題(1)是證明極限的存在性並求極限。只要證明了極限存在,求值是很容易的,但是如果沒有證明第一步,即使求出了極限值也是不能得分的。

因為數學推理是環環相扣的,如果第一步未得到結論,那麼第二步就是空中樓閣。這個題目非常簡單,只用了極限存在的兩個準則之一:單調有界數列必有極限。只要知道這個準則,該問題就能輕鬆解決,因為對於該題中的數列來說,“單調性”與“有界性”都是很好驗證的。像這樣直接可以利用基本原理的證明題並不是很多,更多的是要用到第二步。

▶藉助幾何意義尋求證明思路

一個證明題,大多時候是能用其幾何意義來正確解釋的,當然最為基礎的是要正確理解題目文字的含義。如2007年數學一第19題是一個關於中值定理的證明題,可以在直角座標系中畫出滿足題設條件的函數草圖,再聯繫結論能夠發現:兩個函數除兩個端點外還有一個函數值相等的點,那就是兩個函數分別取最大值的點(正確審題:兩個函數取得最大值的點不一定是同一個點)之間的一個點。這樣很容易想到輔助函數F(x)=f(x)-g(x)有三個零點,兩次應用羅爾中值定理就能得到所證結論。

再如2005年數學一第18題(1)是關於零點存在定理的證明題,只要在直角座標系中結合所給條件作出函數y=f(x)及y=1-x在[0,1]上的圖形就立刻能看到兩個函數圖形有交點,這就是所證結論,重要的是寫出推理過程。從圖形也應該看到兩函數在兩個端點處大小關係恰好相反,也就是差函數在兩個端點的值是異號的,零點存在定理保證了區間內有零點,這就證得所需結果。如果第二步實在無法完滿解決問題的話,轉第三步。

▶逆推法

從結論出發尋求證明方法。如2004年第15題是不等式證明題,該題只要應用不等式證明的一般步驟就能解決問題:即從結論出發構造函數,利用函數的單調性推出結論。

在判定函數的單調性時需藉助導數符號與單調性之間的關係,正常情況只需一階導的符號就可判斷函數的單調性,非正常情況卻出現的更多(這裡所舉出的例子就屬非正常情況),這時需先用二階導數的符號判定一階導數的單調性,再用一階導的符號判定原來函數的單調性,從而得所要證的結果。該題中可設F(x)=ln*x-ln*a-4(x-a)/e*,其中eF(a)就是所要證的不等式。

對於那些經常使用如上方法的考生來說,利用三步走就能輕鬆收穫數學證明的12分,但對於從心理上就不自信能解決證明題的考生來說,卻常常輕易丟失12分,後一部分同學請按“證明三步走”來建立自信心,以阻止考試分數的白白流失。


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