第52章 此時(shí)是合適的
大年初一,陳舟就在這種高效的做題中度過(guò)了。
精神藥劑還剩下4罐半。
大年初二,陳舟需要去姥姥姥爺家拜年。
只不過(guò),在收完紅包,吃了午飯,再陪姥姥姥爺聊了會(huì)天后,陳舟便自己先回家了。
把有些雜亂的課桌簡(jiǎn)單收拾了一下,陳舟想了想,這兩天好像沒(méi)有再出門(mén)的需要了。
那么,此時(shí)是最適合的時(shí)間。
陳舟便把那剩余的半罐精神藥劑全喝了。
然后,他開(kāi)始搜索拉格朗日中值定理的更多知識(shí),準(zhǔn)備搞清這個(gè)定理的來(lái)龍去脈。
先從證明方法開(kāi)始看。
“用輔助函數(shù)的方式可以證明拉格朗日中值定理:
已知f(x)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù),在開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)可導(dǎo);
那么,構(gòu)造輔助函數(shù)g(x)=f(x)-f(a)-[f(b)-f(a)](x-a)/(b-a);
可以得到,g(a)=g(b);
又因?yàn)間(x)在[a,b]上連續(xù),在開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)可導(dǎo);
所以,根據(jù)羅爾中值定理可得,必有一點(diǎn)ε∈(a,b),使得g'(ε)=0;
由此可得g'(ε)=f'(ε))-[f(b)-f(a)]/(b-a)=0;
變形得f(b)-f(a)=f'(ε)(b-a);
定理證畢。”
這個(gè)過(guò)程很簡(jiǎn)單,陳舟看懂了,可為什么要構(gòu)造這么一個(gè)輔助函數(shù),還有羅爾中值定理是什么,他卻一頭霧水。
陳舟想了想,立即搜索了羅爾定理的相關(guān)概念。
“羅爾中值定理是微分學(xué)中一條重要的定理,是三大微分中值定理之一,其他兩個(gè)分別為:拉格朗日中值定理、柯西中值定理...”
“原來(lái)這家伙也屬于微分學(xué)的...”
陳舟繼續(xù)看著羅爾中值定理的描述,以及證明過(guò)程。
這個(gè),越看越頭大,陳舟發(fā)現(xiàn)自己怎么什么都不懂,什么都不會(huì),看到一個(gè)新的定理或者引理就是一個(gè)全新的知識(shí)。
果然十二年基礎(chǔ)教育是真基礎(chǔ)...
陳舟升起一股欲望,他強(qiáng)烈的想要搞懂這些定理知識(shí)。
他的求知欲被打開(kāi)了,而不再是一味的為了高考而去學(xué)習(xí)。
此時(shí),陳舟覺(jué)得這個(gè)隱藏任務(wù)似乎變得有趣了起來(lái)。
他不單單只關(guān)注任務(wù)提到的拉格朗日中值定理和柯西中值定理。
他開(kāi)始從微分中值定理這個(gè)引起他極大興趣的分支開(kāi)始,從羅爾中值定理入手。
把證明過(guò)程,幾何意義,幾種特殊情況,全部了解了一遍。
對(duì)于其中提到的費(fèi)馬引理、極限存在定理,這些看不懂的,他先放在里一邊,只單純的看這個(gè)羅爾中值定理。
一下午的時(shí)間是肯定不夠的,陳舟在草草解決了晚飯后,又開(kāi)始繼續(xù)沉迷。
為了不使這種求知欲斷裂,陳舟拿出一罐新的精神藥劑,一飲而盡。
像這樣一口干,也只有在開(kāi)學(xué)前,這個(gè)最適合的時(shí)間,他才敢這么干。
這可不是鬧著玩的,修仙需要正確的姿勢(shì),正確的時(shí)間,正確的地點(diǎn)。
不得不說(shuō),在精神藥劑這種強(qiáng)力上頭的輔助之下,他一晚上從羅爾中值定理,到已經(jīng)熟悉的拉格朗日中值定理,再到任務(wù)提到的唯二的柯西中值定理,再再到?jīng)]聽(tīng)過(guò)的泰勒公式、達(dá)布定理、洛必達(dá)法則,他居然全刷了一遍。
有些是看懂了,學(xué)到了,有些是混個(gè)半知半解,再不濟(jì),混個(gè)臉熟。
陳舟也終于明白,為什么隱藏任務(wù)要把拉格朗日中值定理和柯西中值定理挑出來(lái)說(shuō)了。
不僅僅是因?yàn)樗鼈冊(cè)诟呖贾械膽?yīng)用性比較廣,更重要的是拉格朗日中值定理是微分中值定理的核心,其他中值定理是拉格朗日中值定理的特殊情況和推廣,它是微分學(xué)應(yīng)用的橋梁,在理論和實(shí)際中具有極高的研究?jī)r(jià)值。
而拉格朗日中值定理也正是柯西中值定理的特殊情形。
直到早上天亮,陳舟被陳建國(guó)喊出去吃早飯,他才從知識(shí)大洋里短暫脫離。
陳建國(guó)看著他兩個(gè)深沉的眼袋,有些疑惑:“小舟,你昨晚沒(méi)睡好?”
陳舟后知后覺(jué)的回道:“嗯,是沒(méi)睡...好...”
吃完飯,陳舟趕緊回屋繼續(xù)。
雖然藥劑的勁頭還沒(méi)過(guò),但陳舟怕自己犯困,于是又干了一罐。
大年初三,一整天的時(shí)間,陳舟除了出屋子吃飯,他就沒(méi)邁出過(guò)房間半步。
對(duì)于一些生理需要,他都是在吃飯那段時(shí)間里順帶解決的。
又是一夜未眠,陳舟深深的陷入這種對(duì)知識(shí)的渴望中。
飯前上廁所洗手時(shí),他發(fā)現(xiàn)鏡子中的自己,好像除了黑眼圈加重了一些,眼袋變大了一些,也沒(méi)什么感覺(jué)。
至于精神如何,無(wú)比充沛!
那就繼續(xù)吧...
大年初四,早飯吃完后,又是一罐精神藥劑下了肚。
陳舟現(xiàn)在滿腦子都是這些微分中值定理,定理求極限,有限增量公式的θ,不等式,函數(shù),導(dǎo)數(shù)等等這些難懂的東西。
大年初五,陳舟看著僅剩的最后一罐藥劑,他有些猶豫:“會(huì)不會(huì)猝死???這樣為了一個(gè)隱藏任務(wù),真的值得嗎?”
想了想,陳舟算了一下先前藥劑疊加還剩的時(shí)間,似乎也不多了。
如果不能在寒假攻克這個(gè)隱藏任務(wù),陳舟覺(jué)得僅有的三個(gè)月時(shí)間,估計(jì)也不太可能完成了。
隨著新學(xué)期的開(kāi)始,肯定會(huì)被狂轟亂炸一番,能分給隱藏任務(wù)的時(shí)間,會(huì)越來(lái)越少。
又看了一眼草稿紙上的公式,他猜測(cè)拉格朗日、柯西、羅爾他們能搞出來(lái)這些玩意,肯定花了不少功夫,說(shuō)不定也修仙了。
想到這,陳舟不再猶豫,他仰頭干了這最后一罐。
這次修仙能不能成,就看最后一波了。
手中的筆幾乎一刻不停的在草稿紙上把自己的思路記錄下來(lái),再去和這些定理對(duì)應(yīng)著,驗(yàn)證自己的想法。
把每一個(gè)證明過(guò)程全部吃透,把每一個(gè)應(yīng)用例子,爛熟于心。
再回過(guò)頭來(lái),去把這些定理的內(nèi)在聯(lián)系,梳理一遍。
“拉格朗日中值定理是羅爾中值定理的推廣,同時(shí)也是柯西中值定理的特殊情形,是泰勒公式的弱形式(一階展開(kāi))...”
冬天的白天很短,黑夜很長(zhǎng)。
可對(duì)陳舟來(lái)說(shuō),是沒(méi)有白天黑夜的,他只覺(jué)得一天時(shí)間,過(guò)得太快。
他甚至覺(jué)得才剛吃過(guò)早飯,怎么又吃早飯了?
又鏖戰(zhàn)了一夜,大年初六的早晨7點(diǎn),陳舟吃完早飯,繼續(xù)回到屋里坐下。
他整理了一下這些天寫(xiě)出來(lái)的草稿紙。
陳舟已經(jīng)把這些微分中值定理,都學(xué)的差不多了。
甚至于,高等數(shù)學(xué)的知識(shí),他都了解了不少。
可他很奇怪,為什么系統(tǒng)還沒(méi)判定他完成隱藏任務(wù)。
在收拾的時(shí)候,陳舟又看了第一天寫(xiě)的拉格朗日中值定理的證明過(guò)程,不禁微微一笑。
這里面的邏輯順序,他現(xiàn)在已經(jīng)全弄明白了。
是因?yàn)樽C明拉格朗日中值定理的時(shí)候需要應(yīng)用羅爾中值定理,所以需要構(gòu)造函數(shù)來(lái)滿足羅爾中值定理的條件,構(gòu)造的函數(shù)并不是唯一的,只要能滿足羅爾定理的條件就可以。
想到這,陳舟拿起筆,開(kāi)始試著新構(gòu)造一個(gè)函數(shù),來(lái)證明拉格朗日中值定理。
“令F(x)=f(x)-[f(b)-f(a)]x/(b-a),因?yàn)楹瘮?shù)...”
“...所以F(x)在...”
“...又F(a)=f(a)-[f(b)-f(a)]a/(b-a)...”
“...則F(a)=F(b),從而F(x)滿足羅爾定理的三個(gè)條件..”
“因此,得證?!?p> 陳舟寫(xiě)完的一瞬間,腦海中響起了系統(tǒng)的聲音。
“恭喜宿主!完成...”
后面的話,陳舟都沒(méi)聽(tīng)到了,精神藥劑的勁頭過(guò)了,他身子一歪,倒在床上,睡著了。