分析法,综合法,反证法,都是欧氏分析方法。欧氏分析方法起自于欧氏几何,早在公元前
400
年左右即为人类总结运
用。
构造法是微积分学,代数学自身的方法。
分析法
——
尽可能由已知条件挖掘信息,并以此为起点作逻辑推理。
一元微积分讲究条件分析。要用分析法,就需要对各个概念理解准确,强弱分明;推理有序,因果清晰。为了弥
补非数学专业学生的
“
短板
”
,我建议大家把考研题目中出现频率较高的典型条件,预先推个滚瓜烂熟。比如
已知条件
“f
(
x
)连续,且
x
趋于
0
时,
lim(f
(
x
)
/x) = 1”
的推理。
(见讲座(
9
)基本推理先记熟。
)
已知条件
“f
(
x
)在点
x0
可导,且
f ′(x0) > 0 ”
的推理。
(这是阐述
“
一点可导且导数大于
0
与一段可导且导数大
0
的差别;
证明洛尔定理
(费尔玛引理)
,
达布定理,
……
,
等的关键。
见讲座(
11
)洛尔定理做游戏;讲座(
17
)论证不能凭感觉。
)
已知条件
“
非零矩阵
AB = 0”
的推理。
(见讲座(
42
)矩阵乘法很惬意。
)
已知
“
含参的三阶方阵
A
能与对角阵相似,且
A
有二重特征值。计算参数。
”
的推理。
(见讲座(
48
)中心定理路简明。
)
“
已知连续型随机变量
X
的分布函数或随机向量(
X
,
Y
)的密度函数,求函数型随机变量
U = φ (x)
或
U =φ(x
,
y) ”
的推理计算
(见讲座(
78
)分布函数是核心。
)
一个娴熟的推导就是一条高速路啊。你非常熟练了吗?!
综合法
——
由题目要证明的结论出发,反向逻辑推理,观察我们究竟需要做什么。
最典型的范例是考研数学题目
“
证明有点
ξ
,满足某个含有函数及其导数的关系式
”
。
例
设函数
f
(
x
)
在闭区间
[0
,
1]
上连续,在开区间(
0
,
1
)内可导,且
f
(0) = 0
,则区间(
0
,
1
)内至少有一点
ξ
,
使得
f
(
ξ
)
f
′
(1―
ξ
) =
f
′
(
ξ
)
f
(1―
ξ
)
分析
(综合法)即要证明
f
(
ξ
)
f
′
(1―
ξ
) ―
f
[b′(
ξ
)
f
(1―
ξ
) = 0
点
ξ
是运用某个定理而得到的客观存在。用
x
替换
ξ
,就得到刚运
用了定理,还没有把点
ξ
代入前的表达式。
即
f
(
x
)
f
′
(1―
x
) ―
f
′
(
x
)
f
(1―
x
) = 0
(在点
x =
ξ
成立
)
联想到积函数求导公式
,即(
f
(
x
)
f
(1―
x
)
)
′
= 0
(在点
x =
ξ
成立
)
这就表明应该作辅助函数
F
(
x
) =
f
(
x
)
,证明其导数在(
0
,
1
)内至少有一零点。
易知
F
(0) =
F
(1) = 0
,且
F
(
x
)
在
[
a
,
b
]
连续,在(
a
,
b
)内可导,可以应用洛尔定理证得本题结论。
当然,题型多种多样,但这总是一条基本思路。如果关系式中有高阶导数,那要考虑试用泰勒公式。
反证法
——
……
。
这是大家都较为熟悉的方法。但是你也许没有注意到,用反证法简单可证的一个小结论,在微积分中有着很
广的应用。粗糙地说,这就是
“A
极限存在(或连续,或可导)
+ B
极限不存在
(或不连续,或连续不可导)
=
?
”
随便选一说法用反证法,比如
如果,
“
连续
A
+
不连续
B =
连续
C”
则
“
连续
C-
连续
A
=
不连续
B”
这与定理矛盾。所以有结论:
连续函数与不连续函数的和一定不连续
。不过要注意,证明是在
“
同一个点
”
进
行的