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微分中值定理(费马、罗尔、拉格朗日、柯西)

推倒的原则,是从前到后:费马引理 → 罗尔定理 → 拉格朗日中值定理 → 柯西中值定理,它是特殊到一般,前面是后者的基础及特例!

费马
  1. 可导函数在极值点处的导数为零
  2. 在一个可导函数的局部极值点处,其切线是水平的(斜率为0)
针对极值点理论基础,用于证明罗尔定理
罗尔
  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)
  4. 那么在 (a,b) 内至少存在一点 ξ,使得 f′(ξ)=0
  5. 一条连续光滑的曲线(在闭区间上连续,开区间内可导),如果两个端点一样高,那么在这条曲线上至少有一点,其切线是水平的。
闭区间连续、开区间可导且端点相等拉格朗日定理的特例(当弦的斜率为0时)
拉格朗日

函数 f(x)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. 那么在 (a,b) 内至少存在一点 ξ,使得 f′(ξ)= (f(b)-f(a))/(b-a)

拉格朗日定理是罗尔定理的推广。它去掉了“端点函数值相等”的限制

 罗尔定理的结论是存在水平切线(导数为零);

拉格朗日定理的结论是存在切线与弦平行(导数等于平均变化率)

柯西

如果函数 f(x)f(x) 和 g(x)g(x) 满足:

  1. 在闭区间 [a,b]上连续
  2. 在开区间 (a,b) 内可导
  3. 对任意 x∈(a,b)x∈(a,b),g′(x)≠0, 
  4. 那么在 (a,b) 内至少存在一点 ξ
  5.  f′(ξ)/g′(ξ)= (f(b)-f(a))/(g(b)-g(a))

 柯西定理是拉格朗日定理的推广,也可以说拉格朗日是一个特殊的柯西定理,当取 g(x)=x时,g′(x)=1

 拉格朗日定理处理的是一个函数 f(x)) 在直角坐标系下的情况,而柯西定理处理的是两个函数 f(x) 和 g(x) 在参数方程形式下的更一般情况

http://www.dtcms.com/a/466602.html

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