证明如下:
如果函数f(x)在(a,b)上可导,[a,b]上连续,则必有一亮游败ξ∈[a,b]使得f'(ξ)*(b-a)=f(b)-f(a)示意图令f(x)为y,所以该公式可写成△y=f'(x+θ△x)*△x (0<θ<1) 上式给出了自变量取磨虚得的有限增量△x时,函数增量△y的准确表达式,因此本定理也叫有限增量定理.
定理内容
若函数f(x)在区间[a,b]满足以下条件:
(1)在[a,b]连续
(2)在(a,b)可导
则在(a,b)中至少存在一点c使f'(c)=[f(b)-f(a)]/(b-a)
证明:
把定理里面的c换成x再不定积分得原函数f(x)={[f(b)-f(a)]/(b-a)}x.
做辅助敬颤函数G(x)=f(x)-{[f(b)-f(a)]/(b-a)}(x-a).
易证明此函数在该区间满足条件:
1.G(a)=G(b);
2.G(x)在[a,b]连续;
3.G(x)在(a,b)可导.
此即罗尔定理条件,由罗尔定理条件即证
几何意义
若连续曲线y=f(x)在A(a,f(a)),B(b,f(b))两点间的每一点处都有不垂直与x轴的切线,则曲线在A,B间至少存在一点P(c,f(c)),使得该曲线在P点的切线与割线AB平行.
好,一下就数形结合的方法分析一下证明思路,(你最好画画图形哦)
拉格朗日中值定理是由洛尔定理推出来的,看看他们的条件和结论的相同和不同之处就可以找到他们的联系,从而找到证明思路
除了连续和可导的条件之外,
洛尔定理说的是
如果有
f(a)=f(b),
则必有点c,
a
f
′(c)=0
拉格朗日定理没皮丛有 f(a)=f(b)
的条件,结论是 必有点c,
a
f ′(c)=[f(b)-f(a)]/(b-a)
一比较,可以看出
如果
f(b)=f(a),
拉格朗日定理的结论就是洛尔定理
再看看几何意义,洛尔定理说弯握雀的是条件成立时,在
f(x)的
曲线上必有一点切线平行于x轴
拉格朗日定理说的是条件成立时,f(x)
的曲线上必有一点其切线平行于连接两个端点的弦
由此作一个函数
F(x)
使他等于函数值
f(x)与
弦的纵坐标的差,那么在两个端点处,F(a)=Fb)=0,由这个思路就可以设计一个辅助函数
F(x)=f(x)-{f(a)+(x-a)[f(b)-f(a)]/(b-a)]
(*)
其中{
}内的式子就是连埋早接曲线
f(x)上端点
A(a,f(a)),
B(b,f(b))的弦所在直线上的点的纵坐标
y=f(a)+[f(b)-f(a)]/(x-a)
(想想,这不就是弦的点斜式吗?)
(*)
中的
辅助函数
F(x)显然满足洛尔定理的条件:除了连续与可导的条件外,有F(b)=F(a)=0,
所以有c
a
F′(c)=0,
即
f ′(c)=(f(b)-f(a))/(b-a)
明白了辅助函数
(*)是怎么想到的吧?
搞清楚了拉格朗日定理证明中辅助函数的设计思路,其实你可以设计出一系列类似的辅助函数,甚至比书上的辅助函数更简单的函数,同样可以证明这个定理
试试吧,祝你成功
设宽耐f(x)=x/(1+x),x>0.则f(x)是个磨巧皮连续函数,满足拉格朗日中值定理的两个条件。
有:f(x+y)-f(x)=f'(ζ)*[(x+y)-x]=y*f'(ζ)
f'(ζ)=1/[(ζ+1)^2]
因为瞎差x<ζ
证闷缺梁明如下:如扮铅果函数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)示意图令f(x)为y,所以该公式蚂运可写成△y=f'(x+θ△x)*△x (0<θ<1)
在拉格朗日中值定理的证明中如何构造辅助棚没函数的问题,在网上有相关资料,而且推链行纳导过程很详细,可以仔细体带腔会一下。比如这个https://wenku.baidu.com/view/177ab31610661ed9ad51f370.html