罗尔定理是什么意思?
罗尔(Rolle)中值定理是微分学中一条重要的定理,是三大微分中值定理之一,其他两个分别为:拉格朗日(Lagrange)中值定理、柯西(Cauchy)中值定理。
罗尔定理描述如下:如果 R 上的函数 f(x) 满足以下条件:在闭区间 [a,b] 上连续,在开区间 (a,b) 内可导,f(a)=f(b),则至少存在一个 ξ∈(a,b),使得 f'(ξ)=0。
若连续曲线y=f(x) 在区间 [a,b] 上所对应的弧段 AB,除端点外处处具有不垂直于 x 轴的切线,且在弧的两个端点 A,B 处的纵坐标相等,则在弧 AB 上至少有一点 C,使曲线在C点处的切线平行于 x 轴。
扩展资料
实际应用:
微积分是与实际应用联系着发展起来的,它在天文学、力学、化学、生物学、工程学、经济学等自然科学、社会科学及应用科学等多个分支中,有越来越广泛的应用。特别是计算机的发明更有助于这些应用的不断发展。
客观世界的一切事物,小至粒子,大至宇宙,始终都在运动和变化着。因此在数学中引入了变量的概念后,就有可能把运动现象用数学来加以描述了。
由于函数概念的产生和运用的加深,也由于科学技术发展的需要,一门新的数学分支就继解析几何之后产生了,这就是微积分学。微积分学这门学科在数学发展中的地位是十分重要的,可以说它是继欧氏几何后,全部数学中的最大的一个创造。
参考资料来源:百度百科-罗尔中值定理
一:罗尔定理:如果函数f(x)满足:(1)在闭区间[a,b]上连续(其中a不等于b);(2)在开区间(a,b)内可导;(3)在区间端点处的函数值相等,即f(a)=f(b),
那么在区间(a,b)内至少存在一点ξ(a<ξ<b),使得 f'(ξ)=0.
罗尔定理是以法国数学家罗尔的名字命名的。
几何意义
罗尔定理的三个已知条件的几何意义是:f(x)在[a,b]上连续表明曲线连同端点在内是无缝隙的曲线;f(x)在内(a,b)可导表明曲线y=f(x)在每一点处有切线存在;f(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观意义是: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,也就平行于x轴.
二:罗尔定理可以直观的理解为,如果一个可导的函数,两个端点值是一样的话,那肯定有个中间值是导数为0的。直观理解就是函数图像要先上升(下降)再下降(上升)回到原来的值,那中间有个地方肯定是比较平坦(不是很严格,直观想象)的。拉格朗日是两个端点值不一样,中间有个值能达到。证明的思想是构造函数,把斜的化成平的(直观想象)。
三:罗尔中值定理:
设函数 f(x)在区间[a,b]上有定义,如果
(1)函数 f(x)在闭区间[a,b]上连续;
(2)函数 f(x)在开区间(a,b)内可导;
(3)函数 f(x)在区间两端点处的函数值相等,即 f(a)= f(b)
则在(a,b)内至少存在一个点 a<ξ <b,使得 f '(ξ)=0 .
罗尔定理的几何解释:
当曲线方程满足罗尔定理的要求时,在区间内至少存在一点使得该点的切线的斜率为零,换句话说,该点的切线平行于 x 轴.
[例题] 不用求出函数 f(x)=(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)的导数,说明方程 f (x)=0 有几个实根,并指出它们所在的区间。
解:由于函数 f(x)=(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5) 在整个实数轴上连续、可导,并且 f(1)= f(2)=f(3)=f(4)= f(5)=0,分别在区间 (1,2), (2,3), (3,4), (4,5) 内应用罗尔定理,可得方程 f (x)=0 至少有4个实根,但由于f (x)是一个4次多项式,至多有4个实根,因此,方程 f (x)=0 只有4个实根,并且分别位于区间 (1,2), (2,3), (3,4), (4,5) 内。
推荐于2019-04-10
在闭区间[a,b]上连续;
在开区间(a,b)内可导;
在区间端点处的函数值相等,即f(a)=f(b),
那么在区间(a,b)内至少存在一点ξ(a<ξ<b),使得 f'(ξ)=0.
罗尔定理的三个已知条件的直观意义是:f(x)在[a,b]上连续表明曲线连同端点在内是无缝隙的曲线;f(x)在内(a,b)可导表明曲线y=f(x)在每一点处有切线存在;f(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观意义是: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,也就平行于x轴.
以法国数学家米歇尔·罗尔命名的罗尔中值定理(英语:Rolle's theorem)是微分学中一条重要的定理,是三大微分中值定理之一,叙述如下:如果函数 f(x)满足
(1)在闭区间 [a,b]上连续;
(2)在开区间 (a,b)内可导;
(3)在区间端点处的函数值相等,即 f(a)=f(b),
那么在 (a,b)内至少有一点ε (a<ε<b)
使得
2.几何理解
下面是几何图解罗尔定理。函数y=f(x)在 [a,b]上连续,(a,b)内可导,并且f(a)=f(b),那么f(x)曲线至少存在一点,其斜率为0.(下图显示有2个点斜率为0)
3.通俗解释
你站在地上,垂直向天空抛出一小球,小球又落在地上,那么在小球运动过程中,一定有一个时刻t,在t时刻速度是0.(在这个t时刻之前,速度是向上的,过了这个时刻t,速度向下,而在这个t,就是物体运动的最高点,速度是0)