※ 引述《arrenwu (不是绵芽的错)》之铭言:
: ※ 引述《Vulpix (Sebastian)》之铭言:
: : 推 CATALYST0001: substitution高中有教吧?还是那是我以前补习班才 03/06 23:39
: : 没有。我只在很旧的高职工程数学上看过。
: : → CATALYST0001: 有学到?反而是ln 跟e不晓得为什么不教 03/06 23:39
: : 我也觉得该教,但实际上一教下去就会牵出一大串东西。
: : 最舒适的流程应该是用积分定义 ln,证明他满足对数律就可以说明他是一种 log。
: : 然后带出他的底数 e,定下自然对数底这个称呼。
: : 毕竟常用的两个极限定义都……很奇怪啊。
: : (1+1/n)^n 还可以用复利,Σ1/n! 要从无穷级数的积下手来谈吔。
: 只是要教 (1) e 常数的定义 和 (2) 对应的指数函数不难啦
: 问题在教了要干嘛?
: 教会学生怎么对 1/x 积分?
: x
: ln x = ∫du/u 这个定义是证明起来方便,但动机看起来超奇怪
: 1
: 你没事定义一个这样的函数干嘛?打手枪?
: 比较易懂的做法是
: 1. 定义常数 e
: 2. 定义 lnx 为指数函数的 e^x (简单的说就只是某个特别的对数函数)
: 3. 透过反函数的微分性质去得出对 lnx 微分会得到 1/x
: 但第三步会得要先得到 “对e^x微分会等于e^x”
: 这实际上也才是为什么 e 重要
: 但是啊,你怎么突然会关心起“微分变成自己的东西”?
: 这答案很标准,就是微分方程,比如 y'(x) = ay(x)
: 微方可以说是人类科学发展过程中数一数二重要的里程碑
: 不过我们高中教育从来没有想要把微方的概念代入教材里面
: 而如果跳过这些,纯粹就告诉学生“干 别管有啥用,给我全部接受、算就对了”
: 这很容易造就一堆觉得莫名其妙、然后什么都没学会的学生
先教积分在教微分的方法多见于一些数学系才会用的教材,其便利之处在于处理积分比
处理微分更容易。所有数学系毕业的人都知道Lebesgue定理,但是知道绝对连续隐含微分
几乎处处存在且微积分基本定理成立的人是为数不多的存在。在指对数函数这边会写出
的事情是,用1/x的定积分定义log(x)让你直接得到log和其反函数都无穷可微,但是先写
出指数函数时你必须要了解他是一个连续甚至可微的函数,那就得动手算一些极限,衍生
出是要算下去让课堂变无聊还是要跳过去让学生变得迷惑的两难。
另一方面,你写出的微分方程固然可以用瞪出一个解和存在唯一定理解,但是其正规解法
难道不是分离变量后变成a/y对y积分并取反函数吗?这也给出一个为什么要会算这个积分
的叙事。在纯数学里,1/x的积分是重要的积分,log函数也是伟大的函数。用途和趣味性
不见得会输给指数函数,只是生不出刚学微积分的人能理解的动机而已。