立体几何与函数的困惑
20217 563
[51 楼] 午山 [泡菜]
23-6-4 10:23
arondes 发表于 2023-06-03 07:13
一般用不到是正常的 课本上也没教过吧
就是特定场合才会用到 比如前面的题目 也许可以用别的方法做 我只是选择了这个简单的
拉格朗日中值定理以前也没有接触到过,学校就更没有教了,所以不太理解怎么用
[50 楼] arondes [陈年泡菜]
23-6-3 07:13
午山 发表于 2023-06-03 00:35
学校现在教的数学题基本上都是在求证导数在某个区间或某个X取值范围内的单调性,然后通过单调性来求某一个极大值或极小值,亦或者是设置一个未知参数a然后来求这个参数的取值范围,然后在这样子的情况下,我用拉格朗日中值定理我只能确定某一个特定点的性质,那么请问...

一般用不到是正常的 课本上也没教过吧
就是特定场合才会用到 比如前面的题目 也许可以用别的方法做 我只是选择了这个简单的
[49 楼] 午山 [泡菜]
23-6-3 00:35
arondes 发表于 2023-05-29 10:13
只说第一题
拉格朗日中值定理是说,在区间内存在一点,f'(e)恰好等于(f(m)-f(n))/(m-n),它描述的是特定的一个点的性质。
对于这个题目所讲的函数来说,一旦取定一个a,那么f(2)-f(1)就是一个确定的数值X。这个定理只是保证了存在某...
学校现在教的数学题基本上都是在求证导数在某个区间或某个X取值范围内的单调性,然后通过单调性来求某一个极大值或极小值,亦或者是设置一个未知参数a然后来求这个参数的取值范围,然后在这样子的情况下,我用拉格朗日中值定理我只能确定某一个特定点的性质,那么请问这个特定点性质求出来后它有什么作用呢?还有就是在解导数题时,在什么情况下可以使用到这么一个点呢?
[48 楼] arondes [陈年泡菜]
23-5-29 10:13
午山 发表于 2023-05-28 15:11
按照您的方法我做了两题,不知道我对方法运用得合不合理、对不对?帮忙看一下,谢谢!

只说第一题
拉格朗日中值定理是说,在区间内存在一点,f'(e)恰好等于(f(m)-f(n))/(m-n),它描述的是特定的一个点的性质。

对于这个题目所讲的函数来说,一旦取定一个a,那么f(2)-f(1)就是一个确定的数值X。这个定理只是保证了存在某一点,该点上的导数恰好等于这个数值X。如果你只是限制在该特定点的导数大于0,是不够的。因为这并不能保证区间内其他点的导数也大于0.

所以只是根据这个限制得出的结果是必要的,但不是充分的。你可以比较一下,1/(2ln2)是小于1的。

顺便说一下,我读书的时候,单调增的定义是可以允许导数大或等于0的。
[47 楼] 午山 [泡菜]
23-5-28 15:11
arondes 发表于 2023-05-21 13:18
拉格朗日中值定理:如果f(x)在闭区间上[a,b]连续,在(a,b)上可导,那么在开区间(a,b)内至少存在一点ξ使得f'(ξ)=(f(b)-f(a))/(b-a)
把a=0代入 得到 f(1)-f(0)+exp(-1)>=0
这个用拉格朗日直...
按照您的方法我做了两题,不知道我对方法运用得合不合理、对不对?帮忙看一下,谢谢!
[46 楼] arondes [陈年泡菜]
23-5-27 20:43
午山 发表于 2023-05-27 20:35
大神泰勒公式百度上面是真查不到什么有用的,麻烦详细介绍下吧,对它挺感兴趣的拜托了,谢谢

我后来的想法,直接用拉格朗日中值定理证明就可以了
泰勒公式本质就是在一个函数的局部,用多项式去近似的逼近它
[45 楼] 午山 [泡菜]
23-5-27 20:35
arondes 发表于 2023-05-21 00:28
泰勒公式很简单 如果没有学过的话 可以网上搜一下
但我怀疑这题目也可以用别的简单的办法来证明 我只是一时想不到
解析几何 那都是我十几年前接触的东西了 说实话我是从零开始现想的 思路就是机械化的 建立坐标系 列方程 解方程
大神泰勒公式百度上面是真查不到什么有用的,麻烦详细介绍下吧,对它挺感兴趣的拜托了,谢谢
[44 楼] arondes [陈年泡菜]
23-5-21 13:18
午山 发表于 2023-05-21 12:38
学校教的解法比你在前面题中运用的解法至少还要繁琐了3倍多就更别提一步解了,所以解题步数一多就很容易出错了,而且一点效率都没有,一张卷子有时还来不及做完,确实也很想学习一些新的解法,诚恳求教

拉格朗日中值定理:如果f(x)在闭区间上[a,b]连续,在(a,b)上可导,那么在开区间(a,b)内至少存在一点ξ使得f'(ξ)=(f(b)-f(a))/(b-a)

把a=0代入 得到 f(1)-f(0)+exp(-1)>=0
这个用拉格朗日直接就出来了
[43 楼] 午山 [泡菜]
23-5-21 12:38
arondes 发表于 2023-05-21 00:48
这个函数题 作为填空 似乎过于复杂了 我也不知道人家有没有别的做法
关于a=0的讨论 我又考虑了一下 貌似是可以用拉格朗日中值定理 一步就可以证明了
学校教的解法比你在前面题中运用的解法至少还要繁琐了3倍多就更别提一步解了,所以解题步数一多就很容易出错了,而且一点效率都没有,一张卷子有时还来不及做完,确实也很想学习一些新的解法,诚恳求教
[42 楼] 午山 [泡菜]
23-5-21 12:17
arondes 发表于 2023-05-21 00:28
泰勒公式很简单 如果没有学过的话 可以网上搜一下
但我怀疑这题目也可以用别的简单的办法来证明 我只是一时想不到
解析几何 那都是我十几年前接触的东西了 说实话我是从零开始现想的 思路就是机械化的 建立坐标系 列方程 解方程
网上我也已经查过了,对于泰勒公式的解释很模糊、很简单,只是介绍了它的※※与一些其它,根本联系不上你在解题当中对泰勒公式的运用展开,查不到多少有用的信息。
[41 楼] arondes [陈年泡菜]
23-5-21 00:48
这个函数题 作为填空 似乎过于复杂了 我也不知道人家有没有别的做法
关于a=0的讨论 我又考虑了一下 貌似是可以用拉格朗日中值定理 一步就可以证明了

arondes 编辑于 2023-05-21 01:03
[40 楼] arondes [陈年泡菜]
23-5-21 00:28
午山 发表于 2023-05-20 22:42
大神可否详细解释一下泰勒公式,这个公式没有学习过,以及,做解析几何题时一旦题目不太合常规的话就容易没有了解题思路,求大神点拨一下做题技巧吧,谢谢!

泰勒公式很简单 如果没有学过的话 可以网上搜一下
但我怀疑这题目也可以用别的简单的办法来证明 我只是一时想不到
解析几何 那都是我十几年前接触的东西了 说实话我是从零开始现想的 思路就是机械化的 建立坐标系 列方程 解方程
[39 楼] 午山 [泡菜]
23-5-20 22:42
arondes 发表于 2023-05-17 14:05
接着上一篇
因为g是偶函数,所以g的导数是奇函数
f'(x)+exp(-x)-x*exp(-x) = -(f'(-x)+exp(x)+x*exp(x))
代入x=0,得到f'(0)=-1
利用泰勒公式,f(x)约等于f(0)+f'(0)(x-0),也...

大神可否详细解释一下泰勒公式,这个公式没有学习过,以及,做解析几何题时一旦题目不太合常规的话就容易没有了解题思路,求大神点拨一下做题技巧吧,谢谢!
[38 楼] 午山 [泡菜]
23-5-20 22:21
arondes 发表于 2023-05-16 09:00
我今天早上骑自行车上班的时候,想了一下,发现自己犯了一个很低级的错误。
正三角形的几何中心,与底边的距离应该是高的1/3,我原本的计算当成了1/2,这就导致P的y坐标设置错误
正确的坐标是:
P(1/2x, sqrt(3)/6x, h)
M(1/2x...
对了,就是这样解
[37 楼] arondes [陈年泡菜]
23-5-17 14:05
arondes 发表于 2023-05-17 11:45
关于函数的那道题,我也考虑了一下
首先,注意观察到等式 f(x) - f(-x) + x(exp(x) + exp(-x)) = 0,在形式上可以拆开的:
f(x) + x*exp(-x) = f(-x) - x*exp(x)
如果令g(x) = f...

接着上一篇
因为g是偶函数,所以g的导数是奇函数
f'(x)+exp(-x)-x*exp(-x) = -(f'(-x)+exp(x)+x*exp(x))
代入x=0,得到f'(0)=-1

利用泰勒公式,f(x)约等于f(0)+f'(0)(x-0),也即f(x)约等于f(0)-x
f(0)=f(x)+x+无穷小量,x是一个很小的正数

假设g(1-a) - g(a)>=0成立,当a=0的时候,也就是g(1)>=g(0),化简得到f(1) + exp(-1) - f(0)>=0
代入上面的等式,f(1) + exp(-1) - (f(x)+x+无穷小量)>=0, x是一个很小的正数
因为f'(x)在x为正时是正的,f(1)-f(x)很容易达到,exp(-1)-x也很容易达到,只要x足够小,因此这个等式是可以成立的

所以a可以取0
[36 楼] arondes [陈年泡菜]
23-5-17 11:45
午山 发表于 2023-05-02 18:36
各位数学大神们帮忙看看,这两题答错了,为什么我的这种解法是错误的,经常做错这类数学题,不知道自身问题出在哪里,求指点。

关于函数的那道题,我也考虑了一下
首先,注意观察到等式 f(x) - f(-x) + x(exp(x) + exp(-x)) = 0,在形式上可以拆开的:
f(x) + x*exp(-x) = f(-x) - x*exp(x)
如果令g(x) = f(x)+x*exp(-x),那么根据等式可以知道,g(x)是一个偶函数

求g(x)的导数,得到g'(x) = f'(x)+exp(-x)-x*exp(-x)
我们来考察g'(x)的大小
首先计算exp(-x)-x*exp(-x)这个函数的极值,令导数为0可以知道这个函数在x=2的时候取极小值-exp(-2)
我们把x=2代入g'(x) ,就会发现条件说x为正数的时候,f'(x)>exp(-2),恰好在这里可以用到
也就是x为正数的时候,g'(x) 恒大于0,也就是g(x)是增函数

题目给的另一个条件,用g(x)来表达,实际是:
g(1-a) - g(a) >= 0
我们考虑这样的一种情况:
1-a>=a并且 1-a,a都为正数,得到a的取值范围 0<a<=1/2

因为g是偶函数,所以这个条件也成立:
g(a-1) - g(a) >= 0
因为a-1显然小于a,所以这就是问什么时候g是单调减的。因为g是偶函数,它在正数的时候单调增,那么负数的时候就是单调减,所以得到a<0也是可以的

类似的可以考察g(1-a) - g(-a) >= 0,g(a-1) - g(-a) >= 0等等
综合这几个不等式,可以得到a<0或0<a<=1/2

最后一个问题是a是否可以等于0……
arondes 编辑于 2023-05-17 11:59
[35 楼] arondes [陈年泡菜]
23-5-16 09:00
午山 发表于 2023-05-14 11:06
但根据你的思路,我又重新再解了一次,发现该几何体确实不成立,所以我现在更困惑了。因为以第一小题给出的h 值再通过高中学校教的数学空间向量解题方法,该题又是有解的,如我上一条图示回复证明法又是有解的。所以暂且抛开题目成立与否,想请教一下你对第一小题的解法。

我今天早上骑自行车上班的时候,想了一下,发现自己犯了一个很低级的错误。
正三角形的几何中心,与底边的距离应该是高的1/3,我原本的计算当成了1/2,这就导致P的y坐标设置错误

正确的坐标是:
P(1/2x, sqrt(3)/6x, h)
M(1/2x, sqrt(3)/3x, 1/2h)

BM=(-1/2x, sqrt(3)/3x, 1/2h)
MN=(-1/4x, -sqrt(3)/12x, -1/2h)

BM与MN点积为0,得等式:x^2 = 6*h^2
又PA=2,得等式:1/3*x^2+h^2=4

两个等式解方程,得h=2sqrt(3)/3,也就是第一问的答案

第二问,根据平面法向量硬算就可以了,不提。
[34 楼] arondes [陈年泡菜]
23-5-14 13:01
午山 发表于 2023-05-14 11:06
但根据你的思路,我又重新再解了一次,发现该几何体确实不成立,所以我现在更困惑了。因为以第一小题给出的h 值再通过高中学校教的数学空间向量解题方法,该题又是有解的,如我上一条图示回复证明法又是有解的。所以暂且抛开题目成立与否,想请教一下你对第一小题的解法。

我不知道他怎么解的…
[33 楼] 午山 [泡菜]
23-5-14 11:06
arondes 发表于 2023-05-10 21:14
P-ABC 意思是ABC是正三角形 而每个侧面是等腰三角形
我们假设ABC所在的平面为xy坐标系,定义
A(0,0,0)
B(x,0,0)
C (1/2 * x, sqrt(3)/2 * x, 0)
P在xy平面的投影必然是ABC的中心,所以可以设P...
但根据你的思路,我又重新再解了一次,发现该几何体确实不成立,所以我现在更困惑了。因为以第一小题给出的h 值再通过高中学校教的数学空间向量解题方法,该题又是有解的,如我上一条图示回复证明法又是有解的。所以暂且抛开题目成立与否,想请教一下你对第一小题的解法。
[32 楼] 午山 [泡菜]
23-5-13 21:11
透明之夜 发表于 2023-05-12 08:44
我上学那会儿初中代数和几何是两门课,不知道是不是那个年代的几何题简单,几何几乎都是满分,但是我代数从来不及格,因为那时候是一个老师教的,一直怀疑我作弊,多次被叫黑板前当时出题当时做,后来证明确实是我自己做的。
现在闺女初中,看看她的几何题我觉得我不会...
现在的题确实和以前的题是有些不太一样的
[31 楼] 午山 [泡菜]
23-5-13 21:06
云门光影 发表于 2023-05-12 08:30
小朋友?你上几年级了?
高中了
[30 楼] 午山 [泡菜]
23-5-13 21:03
arondes 发表于 2023-05-10 21:14
P-ABC 意思是ABC是正三角形 而每个侧面是等腰三角形
我们假设ABC所在的平面为xy坐标系,定义
A(0,0,0)
B(x,0,0)
C (1/2 * x, sqrt(3)/2 * x, 0)
P在xy平面的投影必然是ABC的中心,所以可以设P...
按照你的计算方式,我又重新再计算了一次,你的计算步骤是没有问题的,但是根据参考答案中给出的h的值是符合的(图片中可知第一小题已求出点P到平面ABC的距离h为2sqrt3/3),但是我不理解这个h是怎样得出的。还有,请问这样建立空间直角坐标系的格式哪里有问题吗?谢谢!
[29 楼] 透明之夜 [资深泡菜]
23-5-12 08:44
alchen 发表于 2023-05-10 09:16
立体几何重要的是空间想象力,有的人天生这方面很强,就觉得立体几何难度不大。平面几何考察的是人的几何天赋,就是说2千年前欧几里得能搞定的东西,现在普通人还很难搞定。
我上学那会儿初中代数和几何是两门课,不知道是不是那个年代的几何题简单,几何几乎都是满分,但是我代数从来不及格,因为那时候是一个老师教的,一直怀疑我作弊,多次被叫黑板前当时出题当时做,后来证明确实是我自己做的。

现在闺女初中,看看她的几何题我觉得我不会了,不知道是现在的题难了还是自己都忘了。
[28 楼] 云门光影 [资深泡菜]
23-5-12 08:30
午山 发表于 2023-05-02 18:36
各位数学大神们帮忙看看,这两题答错了,为什么我的这种解法是错误的,经常做错这类数学题,不知道自身问题出在哪里,求指点。
小朋友?你上几年级了?
[27 楼] arondes [陈年泡菜]
23-5-10 21:14
P-ABC 意思是ABC是正三角形 而每个侧面是等腰三角形
我们假设ABC所在的平面为xy坐标系,定义
A(0,0,0)
B(x,0,0)
C (1/2 * x, sqrt(3)/2 * x, 0)
P在xy平面的投影必然是ABC的中心,所以可以设P的坐标为(1/2 * x,sqrt(3)/4 * x, h)
N为AC中点,所以坐标是(1/4 * x, sqrt(3)/4 * x, 0)
M为PC中点,所以坐标是(1/2 * x,3sqrt(3)/8 * x,1/2 * h)

向量BM为(-1/2 * x,3sqrt(3)/8 * x,1/2 * h)
向量MN为(-1/4 * x,-sqrt(3)/8 * x,-1/2 * h)
BM与MN垂直,点积为0:化简得 x*x + 16*h*h = 0
唯一可能是x与h都是0
所以这是矛盾的
BM与MN能够垂直吗?还是我的计算步骤有误
[26 楼] arondes [陈年泡菜]
23-5-10 21:13
※※锥P-ABC 意思是ABC是正三角形 而每个侧面是等腰三角形
我们假设ABC所在的平面为xy坐标系,定义
A(0,0,0)
B(x,0,0)
C (1/2 * x, sqrt(3)/2 * x, 0)
P在xy平面的投影必然是ABC的中心,所以可以设P的坐标为(1/2 * x,sqrt(3)/4 * x, h)
N为AC中点,所以坐标是(1/4 * x, sqrt(3)/4 * x, 0)
M为PC中点,所以坐标是(1/2 * x,3sqrt(3)/8 * x,1/2 * h)

向量BM为(-1/2 * x,3sqrt(3)/8 * x,1/2 * h)
向量MN为(-1/4 * x,-sqrt(3)/8 * x,-1/2 * h)
BM与MN垂直,点积为0:化简得 x*x + 16*h*h = 0
唯一可能是x与h都是0
所以这是矛盾的
BM与MN能够垂直吗?还是我的计算步骤有误
[25 楼] 一路风霜 [陈年泡菜]
23-5-10 20:20
富康转世成发神 发表于 2023-05-10 12:48
平面几何比立体几何复杂。
当年立体几何经常考满分,平面几何很难考满分。


你既然这么厉害,那你就帮楼主解那几道做错的题呗。
[24 楼] 午山 [泡菜]
23-5-10 18:32
富康转世成发神 发表于 2023-05-10 12:43
凭这书写格式就会掉大分

就是拉分严重啊,很头疼。
[23 楼] 午山 [泡菜]
23-5-10 18:28
富康转世成发神 发表于 2023-05-10 12:43
凭这书写格式就会掉大分

问题出在哪呢?求高手指点。
[22 楼] 午山 [泡菜]
23-5-10 18:22
alchen 发表于 2023-05-10 09:16
立体几何重要的是空间想象力,有的人天生这方面很强,就觉得立体几何难度不大。平面几何考察的是人的几何天赋,就是说2千年前欧几里得能搞定的东西,现在普通人还很难搞定。

好像就是这样,有些数学好的同学对这种题觉得就很好理解很简单,相反的我就觉得这题很头疼。