# ================================================== # 消融实验可视化:绕原点的环流函数 # 定理:green_thm # 去掉的条件:$P,Q$ 在 $D$ 上一阶连续偏导(出现奇点) # 粘贴到 GeoGebra 经典版(CAS/绘图区均可逐行执行) # ================================================== # --- 1. 参数滑块:把反例的关键特征做成可拖动的参数 --- a = 1 b = 1 t = Slider(1, 1, 0.01) k = Slider(0.1, 5, 0.1) # --- 2. 反例函数(来自 theorem_library) --- P(x,y) = -y/(x^2 + y^2) Q(x,y) = x/(x^2 + y^2) # --- 3. 参照对象:弦/平均线 --- A = (1, f(1)) B = (1, f(1)) secant: Line(A, B) # 弦:平均变化率的几何化身 # --- 4. 探索引导 --- # ① 拖动 t:观察函数关键点移动时,弦与切线是否可能平行 # ② 调整 k:观察'崩塌程度'如何变化 # ③ 思考:把 t 拖回区间端点之外(修复条件)时,结论是否复活? # --- 5. 复活实验(把条件'修回去') --- # 例(端点连续性消融):把 f 的跳跃改成连续过渡,例如 # f_fix(x) = If(x < t, x, k*t + (x - t)/(b - t)*(f(b) - k*t)) # 观察:连续性修复后,必存在切点与弦平行(拉格朗日'复活')
日期:2026-10-14 姓名:______ 难度:★★
> 今天你是定理条件侦探。我们将对下面这条定理做一个'外科手术':
> 摘掉它的一个条件,观察定理是否还能存活。
定理:设 $D$ 是由分段光滑闭曲线 $L$ 围成的平面闭区域,$P,Q$ 在 $D$ 上具有一阶连续偏导数,则 $\oint_L P\,dx+Q\,dy=\iint_D\left(\dfrac{\partial Q}{\partial x}-\dfrac{\partial P}{\partial y}\right)d\sigma$($L$ 取正向)。
本次手术:摘掉条件【$P,Q$ 在 $D$ 上一阶连续偏导(出现奇点)】(保留:$L$ 为分段光滑的闭曲线(取正向)、$P,Q$ 在 $D$ 上一阶连续偏导、$D$ 为(分段光滑边界围成的)闭区域)
> ⚠️ 先独立完成本段,老师口令之后才能翻到第二段。
我的最终判断: 结论仍成立 / 结论失效 / 不确定 理由:________
反例:绕原点的环流函数
> 在挖去原点的区域内 $\partial Q/\partial x-\partial P/\partial y\equiv 0$,但绕原点单位圆 $\oint_L P\,dx+Q\,dy=2\pi\ne0$。崩塌点:原点处 $P,Q$ 无定义、偏导不连续。
你的任务:
第一个崩塌的步骤:______ 与我的预测是否一致: 是 / 否 / 部分一致
GeoGebra 观察记录(一句话):__________________
苏格拉底追问链(每题至少写两句话):
从本定理出发,仿照本次实验,为另一个定理设计一次消融实验(写出:去掉哪个条件、预测哪里崩、草拟反例)。
提交物:一页消融设计卡
> 教师批注区:
>
# ================================================== # 消融实验可视化:单位圆取负向 # 定理:green_thm # 去掉的条件:边界取『正向』 # 粘贴到 GeoGebra 经典版(CAS/绘图区均可逐行执行) # ================================================== # --- 1. 参数滑块:把反例的关键特征做成可拖动的参数 --- a = 1 b = 1 t = Slider(1, 1, 0.01) k = Slider(0.1, 5, 0.1) # --- 2. 反例函数(来自 theorem_library) --- P(x,y) = -y Q(x,y) = x # --- 3. 参照对象:弦/平均线 --- A = (1, f(1)) B = (1, f(1)) secant: Line(A, B) # 弦:平均变化率的几何化身 # --- 4. 探索引导 --- # ① 拖动 t:观察函数关键点移动时,弦与切线是否可能平行 # ② 调整 k:观察'崩塌程度'如何变化 # ③ 思考:把 t 拖回区间端点之外(修复条件)时,结论是否复活? # --- 5. 复活实验(把条件'修回去') --- # 例(端点连续性消融):把 f 的跳跃改成连续过渡,例如 # f_fix(x) = If(x < t, x, k*t + (x - t)/(b - t)*(f(b) - k*t)) # 观察:连续性修复后,必存在切点与弦平行(拉格朗日'复活')
日期:2026-10-14 姓名:______ 难度:★
> 今天你是定理条件侦探。我们将对下面这条定理做一个'外科手术':
> 摘掉它的一个条件,观察定理是否还能存活。
定理:设 $D$ 是由分段光滑闭曲线 $L$ 围成的平面闭区域,$P,Q$ 在 $D$ 上具有一阶连续偏导数,则 $\oint_L P\,dx+Q\,dy=\iint_D\left(\dfrac{\partial Q}{\partial x}-\dfrac{\partial P}{\partial y}\right)d\sigma$($L$ 取正向)。
本次手术:摘掉条件【边界取『正向』】(保留:$L$ 为分段光滑的闭曲线(取正向)、$P,Q$ 在 $D$ 上一阶连续偏导、$D$ 为(分段光滑边界围成的)闭区域)
> ⚠️ 先独立完成本段,老师口令之后才能翻到第二段。
我的最终判断: 结论仍成立 / 结论失效 / 不确定 理由:________
反例:单位圆取负向
> 取 $P=-y,Q=x$,正向上 $\oint=\iint_D 2\,d\sigma=2\pi$;若 $L$ 取负向(顺时针),则 $\oint=-2\pi$。定向是公式成立的必要约定。
你的任务:
第一个崩塌的步骤:______ 与我的预测是否一致: 是 / 否 / 部分一致
GeoGebra 观察记录(一句话):__________________
苏格拉底追问链(每题至少写两句话):
从本定理出发,仿照本次实验,为另一个定理设计一次消融实验(写出:去掉哪个条件、预测哪里崩、草拟反例)。
提交物:一页消融设计卡
> 教师批注区:
>