函数f(x)在[a,b],在(a,b)内可导,则必存在ξ∈(a,b)使得f'(ξ)=

葳蕤_睿
2013-01-12 · TA获得超过234个赞
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等于0

设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续(其中a不等于b),在开区间(a,b)上可导,

且f(a)=f(b),那么至少存在一点ξ∈(a、b),使得 f'(ξ)=0。称为罗尔定理

罗尔定理是以法国数学家罗尔的名字命名的。

罗尔定理的三个已知条件的意义:

⒈f(x)在[a,b]上连续表明曲线连同端点在内是无缝隙的曲线;

⒉f(x)在(a,b)内[1]可导表明曲线y=f(x)在每一点处有切线存在;

⒊f(a)=f(b)表明曲线的割线(直线AB)平行于x轴

罗尔定理的结论的直几何意义是:在(a,b)内至少能找到一点ξ,使f'(ξ)=0,表明曲线上至少有一点的切线斜率为0,从而切线平行于割线AB,与x轴平行


罗尔定理的证明:

根据 f是闭区间 [a,b] 上连续函数的性质,由极值定理得在 [a,b] 上有最大值(M)和最小值(m)

⒈如果M=m,此时f(x)在[a,b]上恒为常数,结论显然成立。

⒉如果M>m,由条件f(a)=f(b)知,两个数M,m中至少有一个不等于端点的函数值f(a)=f(b),不妨设M≠f(a)(如果设m≠f(a),证法完全类似),那么必定在开区间(a,b)内有一点ξ使f(ξ)=M。

法1:因此,∀x∈[a,b],有f(x)≤ f(ξ),由费马引理(fermat引理)可知f'(ξ)=0

法2:由于f(x)在ξ处最大,故不论Δx是正或负,总有

f(ξ+Δx)- f(ξ)≤ 0,

因此,当Δx > 0 时,

{ f(ξ+Δx)- f(ξ)} / Δx ≤ 0 ,

故由极限的保号性有

f'+(ξ)=lim{ f(ξ+Δx)- f(ξ)} / Δx ≤ 0 , (1)

注:此处+为下角标。 lim下还有Δx→0+(此处+为上角标)

而当Δx < 0 时,

{ f(ξ+Δx)- f(ξ)} / Δx ≥ 0 ,

f'-(ξ)=lim{ f(ξ+Δx)- f(ξ)} / Δx ≥ 0 。 (2)

注:此处 - 为下角标。 lim下还有Δx→0-(此处-为上角标)

由(1),(2)两式及f'(ξ)存在知,必有

f'(ξ)=0.[2]

参考资料: http://baike.baidu.com/view/398971.htm

蒉广英计淑
2020-03-26 · TA获得超过3.6万个赞
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f(x)可导,则导函数连续。(这个需要证请追问)
g(x)=f'(x)(b-a)连续
min[g(x)]<=f(b)-f(a)=∫f'(x)dx<=max[g(x)]
由中值定理得存在ξ使
g(ξ)=f(b)-f(a)
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555小武子
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由拉格拉日定理可知(可导必连续)
如果函数f(x)在(a,b)上可导,[a,b]上连续,则必有一ξ∈(a,b),使得f'(ξ)*(b-a)=f(b)-f(a)

拉格朗日中值定理的几何意义。
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梦水紫灵
2013-01-13 · TA获得超过668个赞
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f(x)可导,则导函数连续。(这个需要证请追问)
g(x)=f'(x)(b-a)连续
min[g(x)]<=f(b)-f(a)=∫f'(x)dx<=max[g(x)]
由中值定理得存在ξ使
g(ξ)=f(b)-f(a)
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答非所问。。。
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