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

如题所述

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

温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2020-03-26
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)
第2个回答  2013-01-13
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。追问

答非所问

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

设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,则至少存在一点ξ∈(a,b...
f'(ξ) = [ f(b) - f(a) ]\/(b-a)

设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f′(x)≠0.试证存在ξ、η...
因为函数f(x)在[a,b]上连续,所以,应用拉格朗日中值定理知:存在ξ∈(a,b),使得f′(ξ)?(b-a)=f(b)-f(a),即f′(ξ)=f(b)?f(a)b?a.要求存在ξ、η∈(a,b),使得f′(ξ)f′(η)=eb?eab?a?e?η,代入f′(ξ)=f(b)?f(a)b?a,则只需求存在η∈...

设f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,则在(a,b)内至少存在一点ξ,使得f...
证明:令F(x)=[f(x)-f(a)](b-x),则F(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导.因为F(a)=F(b)=0,故由罗尔定理知?ξ∈(a,b),使得F′(ξ)=0,从而 f′(ξ)(b-ξ)-[f(ξ)-f(a)]=0,ξ∈(a,b),即:f(ξ)?f(a)b?ξ=f′(ξ)(...

利用拉格朗日中值定理秒杀某些复杂极限问题
拉格朗日中值定理可以秒杀某些复杂极限问题,设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f(a)=f(b)=0,证明:存在ξ∈(a,b),使得f'(ξ)=0。证明:由于f(a)=f(b)=0,根据罗尔定理,存在ξ∈(a,b),使得f'(ξ)=0。应用拉氏中值求极限的核心:两个复合函数...

设f(x)在[a,b]上连续,(a,b)可导,则至少存在x∈(a,b),使f'(x)=f(x)
即f(a)\/e^a=f(b)\/e^b 设F(x)=f(x)\/e^x 因为F(a)=f(a)\/e^a=f(b)\/e^b=F(b)根据罗尔定理 存在一点ξ∈(a,b)使得F'(ξ)=0 F'(x)=[f'(x)e^x - f(x)e^x]\/e^2x F'(ξ)=[f'(ξ)e^ξ - f(ξ)e^ξ]\/e^2ξ=0 f'(ξ)e^ξ - f(ξ)e^ξ=0 所...

函数f(x)满足在[a,b]上连续,在(a,b)内可导、证明存在ξ∈(a,b),使f...
辅助函数F(x)=(x-b)(f(x)-f(a)),则F(x)满足Rolle中值定理 ,故存在c,使得F'(c)=0,化简得结论。

罗尔中值定理公式
(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。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...

设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f(a)=f(b)=0,试证在(a,b)
构造函数F(x)=[e^(-x)]*f(x),则F'(x)=[e^(-x)]*[f'(x)-f(x)]。根据题设条件得F(a)=F(b)=0,故至少存在一点ξ∈(a,b)使得F'(ξ)=0.(罗尔定理)即在(a,b)内至少存在一点x,使f'(x)-f(x)=0。

设f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且在(a,b)内f(x)≠0证明在ab_百度...
由x在(a,b)内,x>a,由ξ∈(a,x),则ξ<x,由于f'(x)<0,则f(x)是减函数,则f(x)<f(ξ)因此F'(x)=(f(x)-f(ξ))\/(x-a),分子为负,分母为正,所以F'(x)<0。函数y=f(x)当自变量x的变化很小时,所引起的因变量y的变化也很小。例如,气温随时间变化,只要时间变化...

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