“斜率?”
张洪涛微微挑了下眉,不置可否。
这个词确实是前面几节课讲过的,而且对于在场一众学生来说,这个知识点甚至在高中的时候就讲过了。
这,并不属于超纲知识。
但如何用斜率来证明这道题,他们还是很茫然。
都不明白,斜率这玩意儿也能用来证明“解的非唯一性”?
“感觉跟这道题没什么关系啊!”
有人小声嘀咕着。
林枫没有废话,直接在黑板右边画了一个坐标系。
“y'=y^(2/3),这个方程的意思是,在平面上任意一个点(x,y)处,解曲线经过这个点时的斜率就是y^(2/3)。”
“那我们来看看y=0这条线附近会发生什么。”
他在x轴上方标了几个点,分别标注了对应的斜率值。
“当y=0.1的时候,斜率是0.1^(2/3)≈0.215。”
“当y=0.01的时候,斜率是0.01^(2/3)≈0.046。”
“当y=0.001的时候,斜率是0.001^(2/3)≈0.01。”
他边写边说着:
“大家注意到没有,y越接近0,斜率越接近0。”
“也就是说,在y=0附近,解曲线几乎是平的。”
说到这里,他在坐标系上画了一条沿着x轴趋近的曲线。
“那y=0本身呢?斜率是0^(2/3)=0,完全是平的。”
“所以y恒等于0,也就是x轴本身,它就是一条解曲线,而且斜率处处为零,完全躺在x轴上。”
台下有人嗤笑了一声,但很快又憋了回去。
因为他发现周围所有人都听得全神贯注。
打游戏的不打了,看小说的不看了,听歌的不听了。
全都沉浸在了林枫的讲解中:
“但问题在于,分离变量法还能解出另一条解曲线y=(x/3)³。”
“这条曲线在x=0的时候,y(0)=0,也经过原点。”
“而且在原点附近,y=(x/3)³的值非常小,对应的斜率y^(2/3)也非常小,和x轴几乎贴在一起。”
说着,他在图上又画出了第二条曲线,从原点出发,缓缓上升。
可以看到,两条曲线在原点处完美重合。
“这,就是问题所在。”
他在两条曲线的交点处画上了一个圆圈。
“在这个点上,两条解曲线的斜率是一样的,都是零。”
“方向场在这个点给不出任何区分,你沿着x轴走可以,你顺着(x/3)³走也可以。”
“方向场在这里分不清该往哪儿走,所以两个解都成立。”
他放下粉笔,目光扫视整个教室,最后又看向张洪涛。
“这就是为什么解不唯一。”
“不是因为方程有什么错误,而是因为在y=0这个点,方程给出的方向指引太模糊了,模糊到两条完全不同的路径都符合要求。”
“用之前您讲过的话来说就是方向场在这个点退化了。”
他的讲解结束了,但整个教室却依旧像是被人按下了暂停键。
没有半点声音!
张洪涛双手抱胸,目光紧紧盯着黑板上的推导过程,眼神复杂。
两条曲线从原点出发,一条贴着x轴躺下,一条缓缓上扬。
交点处一个圆圈,旁边写着“方向场退化”五个字。
简洁。
直观。
漂亮。
如果说前面的利普希茨条件是完美,那刚刚讲的斜率就是极其完美。
“方向场退化……”
他看着,又忍不住念着,语速很慢很慢。
其实,正如林枫猜想的那样,他出这道题也是为了检验前面学过的斜率知识学生们掌握的如何。
但他对于这道题能否解决,并没有抱有希望。
这些年来,他在江阳师范带过的数院学生没有一千也有八百,每年都会出一个类似的变种题,但无一例外,用方向场的几何直觉去解释解的非唯一性,这个思路都想不到。
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5、平时分拿满分,就为了上我的课刷行测?(1/3).继续阅读