数的计算

发表时间:2020/11/23   来源:《中小学教育》8月第23期(中)   作者:孙显才
[导读] 本文用单调有界准则与夹逼准则的极限方法研究数的计算
        孙显才
        云南省昆明市禄劝县第一中学 651500

        摘要 本文用单调有界准则与夹逼准则的极限方法研究数的计算。
        关键词  高等数学  递推数列  三角函数
        问题 计算数
        分析 研究对象是无限维一般属于高等数学范畴,若从初等数学方面思考,须寻求规律,求出超越式的通项公式进行研究;若从高等数学反面入手,该问题属于级数论研究范畴。下面与读者分享我的看法。
        法一:解方程法
        运用方程思想,即通过分析问题中已知与未知的等量关系,建立方程,运用方程性质转化问题,从而解决问题的思维过程。

        评析 如果从初等数学的角度解决此超越式,利用递推数列相关知识解决,显然利用初等数学方法解决,过程不太严谨,缺少严格的论证;如果学习数学只是机械化地照搬套用,不知其所以然,那意义何在?学习科学知识不能人云亦云,要这样学,那和信迷信有何区别?科学精神要求我们敢去刨根问底,为此,应以严谨的方式去论证,我们须不断完善解题过程。受解法一启示,求出递推数列具体的通项公式进行求解,可以提高求解过程的严谨性,充分体现数学思维的科学性。
法二:三角函数转化极限法

        评析 本质和现象是揭示客观事物内部联系和外在表现相互关系的范畴,二者对立又统一,没有脱离本质的现象,也没有脱离现象的本质;现象是本质的外在表现,现象背后往往隐藏着事物的本质。一个复杂的问题背后,蕴含着多个事物,掌握每个事物之间的联系,根据需要,抽象出相应的本质,即事物发展的规律。这种规律在数学中用函数来刻画。对本质的把握不是一蹴而就的,需要从事物的表现形式和本质规律之间不断研究。此题构造三角函数求数列的通项公式,数每个根号后面都是数2加上√2,周而复始地循环下去,具有周期性质。而三角函数也具备周期性。数与三角函数建立关系,寻求规律,从而找到数具体的通项公式。但不是所有的数列都具有规律,即不是所有的数列都具有通项公式,此法运用时有一定的局限性,不宜推广使用。下面我们介绍两种解决次类问题较为普遍的方法。
        法三:单调有界准则极限法
        容易看出  单调递增且   

        评析 此法一般是数学分析教材介绍方法。单调有界准则主要适用于单调收敛数列,如果数列不具有单调性,此法将失效。运用时显然有一定的局限性,与上述两种方法相比,使用范围相对较广。
        法四:夹逼准则极限法
       
        评析:夹逼准则极限法与上述几种方法相比,更具有一般性。
        小结 数学研究过程遵循人们认识事物的一般规律,即从感性到理性、从直观到抽象、从定性到定量的反复循环认识过程,主要研究对象某方面的数学属性、内在关系和规律,并在此基础上发现、提出数学猜想并能加之证明。本文主要从数的内在规律研究,借助三角函数求出其通项公式进行求解,此法计算量较大,也有一定的局限性,且着眼于高、运用面狭窄,不宜推广使用。借助高等数学相关知识进一步研究,推广出较为普遍的方法:单调有界准则与夹逼准则的极限法。学者不等于良师,提高专业实践水平,是成为合格教师的必要条件,作为一名高中数学教师,掌握基本的高等数学知识,有以下几点价值:①有助于提升教师的专业素质,丰富了教师的知识储备;②掌握数学知识向应用数学的能力转化;③引导学生有意识地构建知识体系,使学生体会到数学的魅力;④有助于培养学生严谨的科学态度。

参考文献
[1]田进仁.中学数学应用高等数学的价值[J].考试周刊,2018,94:90
[2].华东师范大学数学系主编《数学分析》[M] 高等教育出版社,2001 P1-9
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