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考研罗尔定理的证明(罗尔定理的证明?)

2026-02-27 09:32:54研究生教育阅读 0

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考研罗尔定理的证明(罗尔定理的证明?)



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。

1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。

2罗尔定理是什么

罗尔定理一般指罗尔中值定理。

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:(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。

证明了:由于函数f(x)在闭区间[a,b]内是连续的,因此存在极大值和极小值,分别用M和M表示

1如果M=M,那么函数f(x)必须是闭区间[a,b]中的常数函数。结论显然是正确的。

2如果M>;M,那么因为f(a)=f(b),在(a,b)的某个ξ点上至少得到最大值M和最小值M中的一个,所以ξ是f(x)的极值点,如果f(x)可以在开区间(a,b)中导出,并且f(x)可以在ξ点上得到极值点,那么通过费马引理,可导极值点必须是a并推导出F';(ξ)=0。

另一个证明:如果M>;M,设f(ξ)=M,ξ∈(a,b),从可微条件f';(ξ+)<;=0,f';(ξ-)>;=0,从极限存在定理看,左极限和右极限都是0。

罗尔定理成立的三个条件一般是函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,且在区间端点的函数值相等,即f(a)=f(b)。

如果函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,且在区间端点的函数值相等,即f(a)=f(b),那末在(a,b)内至少有一点ζ(a<ζ

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)的极值费马引理点,由条件f(x)在开区间(a,b)内可导得f(x)在ξ处可导,故由推知:f'(ξ)=0。

罗尔定理虽是微分中值定理中最基础的一个,但其应用相当广泛,许多涉及中值定理的证明题都可以用罗尔定理解决。

中值定理证明题的普遍难点在于辅助函数的构造。(甚至可以说这是唯一难点,如果告诉你用什么辅助函数,就差不多等于告诉你答案了。)辅助函数的构造法虽千差万别,但也不是毫无规律可循。“条件变形”和“原函数法”是解罗尔定理证明题时两种构造辅助函数的常用方法,本节我们通过几个例题具体介绍。(“条件变形”能解决的题目通常比较容易,我们重点介绍“原函数法”。)

1、用条件变形构造辅助函数的例题。

2、“原函数法”的基本思路。

3、利用原函数法构造辅助函数的例题。

4、构造两个函数乘积形式的辅助函数。

5、一个难度较大的考研题,下面例题是1995年数一考题,难度较大,我们着重谈谈解题思路,证明细节请读者自己补全。

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。

1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。

2罗尔定理是什么

罗尔定理一般指罗尔中值定理。

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:(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。

相关信息就介绍到这里,考研罗尔定理的证明的问题希望对你有所帮助。

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