罗尔定理的具体证明过程是怎样的?

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生活小达人164I
高能答主

2023-01-15 · 世界很大,慢慢探索
知道小有建树答主
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罗尔定理的证明过程:

证明:因为函数 f(x) 在闭区间[a,b] 上连续,所以存在最大值与最小值,分别用 M 和 m 表示,分两种情况讨论:

1. 若 M=m,则函数 f(x) 在闭区间 [a,b] 上必为常函数,结论显然成立。

2. 若 M>m,则因为 f(a)=f(b) 使得最大值 M 与最小值 m 至少有一个在 (a,b) 内某点ξ处取得,从而ξ是f(x)的极值点,又条件 f(x) 在开区间 (a,b) 内可导得,f(x) 在 ξ 处取得极值,由费马引理,可导的极值点一定是驻点,推知:f'(ξ)=0。

另证:若 M>m ,不妨设f(ξ)=M,ξ∈(a,b),由可导条件知,f'(ξ+)<=0,f'(ξ-)>=0,又由极限存在定理知左右极限均为 0,得证。

罗尔定理描述如下:

如果 R 上的函数 f(x) 满足以下条件:

(1)在闭区间 [a,b] 上连续。

(2)在开区间 (a,b) 内可导。

(3)f(a)=f(b),则至少存在一个 ξ∈(a,b),使得 f'(ξ)=0。

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