高等数学常见中值定理证明及应用

合集下载

高等数学 中值定理

高等数学 中值定理

F ( x )=3 x 2 f ( x ) x 3 f ( x ) ,可以用罗尔定理证明. 提问 2:设 f ( x ) C [1, 2] , f ( x ) D (1, 2) ,且 f (2) 8 f (1) , (1, 2) , s .t . 3 f ( ) f ( ) 0 . 3 提示:构造函数 F ( x ) x f ( x ) , F ( x )=-3 x 2 f ( x ) x 3 f ( x ) ,
f ( x ) f ( x0 ) [或 f ( x ) f ( x0 ) ], x U ( x0 ) , O x 若 f ( x ) D ( x0 ) ,则 f ( x0 ) 0 . 证明:由于 f ( x ) f ( x0 ) f ( x ) f ( x0 ) 0 , x U ( x0 ) ,那么 f ( x ) f ( x0 ) f ( x0 ) lim 0 ,(因 x x0 0 ) x x0 x x0 f ( x ) f ( x0 ) f ( x0 ) lim 0 ,(因 x x0 0 ) , x x0 x x0 所以 f ( x0 ) 0 . 2.【罗尔 Rolle 定理】 y C 设 f ( x ) C [a , b ] , y f (x) f ( x ) D( a , b ) ,且 A B f (a ) f (b) ,
2
在区间 [ 1, 3] 上罗尔定理成立. 提示: f ( x ) x 2 x 3 ( x 3)( x 1) C [ 1, 3]
2
f ( x ) 2 x 2 D( 1, 3) , f ( 1) f (3) 0 满足罗尔定理的条件, 所以 1 ( 1, 3) ,使得 f (1) 0 例 2 不用求出 f ( x ) ( x 1)( x 2)( x 3) 的导数,试判 别方程 f ( x ) 0 有几个实根.以及根所在的范围. 解: 显然 f ( x) 在区间 [1, 2] , [2, 3] 上都连续, f ( x ) 在区间 (1, 2) , (2, 3) 内都可导,且 f (1) f (2) f (3) ,

高等数学 中值定理

高等数学 中值定理

所以F(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,
又F(0)=0, F(1)=1·f(1)=0
由罗尔定理:至少存在一点 (0,1)使 F( ) 0
即 f () f () 0
9
练习 设函数 f(x)在上 [0, ] 可导,且 0<f(x)<1, 4
在 (0, ) 内 f ( x) sec2 x 4
第三章 中值定理与导数的应用 第一节 中值定理
1
知识回顾:
1.若函数f
(x)在点x0可导,则 f ( x0 )
lim
x x0
f (x) x
f ( x0 ) x0
f( x0 )
lim
x x0
f (x) x
f ( x0 ) , x0f( x0 ) Fra biblioteklim
x x0
f (x) x
f ( x0 ) , x0
证明在 (0, ) 内有且仅有一个x,使f(x)=tanx 4
证 设F(x)=f(x)-tanx
F (0) f (0) 0, F () f () 1 0
4
4
∴在
(0,
) 4
内至少有一个a,
使F(a)=0,
即 f(a)=tana
10
设在
(0,
) 4
内另有一个点b,
使f(b)=tanb
则F(b)= f(b)-tanb = 0 = F(a)
(3) f (a)=f(b), 则至少存在一点
(a,b) ,使得
使 f () 0
f ( ) = 0.
而在(0,1)内 f ( x) 5x4 5 0, 矛盾,
故方程 x5 -5x+1=0有且仅有一个小于1 的正实根

高等数学6讲中值定理

高等数学6讲中值定理

第六讲 中值定理一、罗尔(Rolle)定理1、引理(费马引理) 设函数()f x 在点0x 的某邻域0()U x 内有定义,若()f x 在点0x 可导,且0()x U x ∀∈有0()()f x f x ≤ (或0()()f x f x ≥).则0()0f x '=.2、定理(罗尔定理) 若函数()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)()()=f a f b , 则至少存在一点(,)∈a b ξ,使()0'=f ξ3、几何意义:例1 验证函数3()3=-f x x x在[内至少存在一点ξ,使得()0'=f ξ,并求出ξ的具体位置例 2 设,,a b c 是任意实数,证明32432ax bx cx a b c ++=++在(0,1)内至少有一个实根.二、拉格朗日(Lagrange)中值定理1、定理(拉格朗日中值定理) 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,则至少存在一点(,)∈a b ξ,使得: ()()()-'=-f b f a f b a ξ. 2、几何意义:例3 证明不等式ln --<<b a b b a b a a (0)<<a b . 3. 两个重要推论推论 1 如果函数()f x 在区间(,)a b 内可导,则()f x 在(,)a b 内恒等于常数的充要条件是()0'≡f x .推论2 如果函数()f x 、()g x 在区间(,)a b 内可导,且对任意的(,)∈x a b 有()()''=f x g x ,则在区间(,)a b 内()f x 与()g x 只差一个常数C ,即()()=+f x g x C例4 试证明恒等式:arctan arctan ()2x x e e x π-+=-∞<<+∞课堂练习1. 利用微分中值定理证明下列不等式: (1)sin sin b a b a -≤-;(2)1(0)x x x e xe x <-<>.2. 证明恒等式: arcsin arccos (11)2x x x π+=-≤≤.3. 设()f x 在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且(1)0f =,证明存在一点(0,1)ξ∈,使 ()()0f f ξξξ'+=.。

(完整版)中值定理的应用方法与技巧

(完整版)中值定理的应用方法与技巧

中值定理的应用方法与技巧中值定理包括微分中值定理和积分中值定理两部分.微分中值定理即罗尔定理、拉格朗日中值定理和柯西中值定理,一般高等数学教科书上均有介绍,这里不再累述.积分中值定理有积分第一中值定理和积分第二中值定理。

积分第一中值定理为大家熟知,即若)(x f 在[a,b ]上连续,则在[a,b]上至少存在一点ξ,使得))(()(a b f dx x f ba -=⎰ξ。

积分第二中值定理为前者的推广,即若)(),(x g x f 在[a ,b ]上连续,且)(x g 在[a ,b ]上不变号,则在[a ,b]上至少存在一点ξ,使得⎰⎰=ba ba dx x g f dx x g x f )()()()(ξ。

一、 微分中值定理的应用方法与技巧三大微分中值定理可应用于含有中值的等式证明,也可应用于恒等式及不等式证明。

由于三大中值定理的条件和结论各不相同,又存在着相互关联,因此应用中值定理的基本方法是针对所要证明的等式、不等式,分析其结构特征,结合所给的条件选定合适的闭区间上的连续函数,套用相应的中值定理进行证明。

这一过程要求我们非常熟悉三大中值定理的条件和结论,并且掌握一定的函数构造技巧。

例一.设)(x ϕ在[0,1]上连续可导,且1)1(,0)0(==ϕϕ。

证明:任意给定正整数b a ,,必存在(0,1)内的两个数ηξ,,使得b a ba +='+')()(ηϕξϕ成立。

证法1:任意给定正整数a ,令)()(,)(21x x f ax x f ϕ==,则在[0,1]上对)(),(21x f x f 应用柯西中值定理得:存在)1,0(∈ξ,使得a a a =--=')0()1(0)(ϕϕξϕ。

任意给定正整数b ,再令)()(,)(21x x g bx x g ϕ==,则在[0,1]上对)(),(21x g x g 应用柯西中值定理得:存在)1,0(∈η,使得b b b =--=')0()1(0)(ϕϕηϕ。

高等数学 中值定理及其应用

高等数学 中值定理及其应用

3. 积分中值定理及其应用
一、微分中值定理
定理1 (Fermat引理) 若函数f (x)在点x0处可导且
取得极值, 则 f (x0 ) 0.
定理2 (Rolle定理) 若函数 f (x) 满足: (1) 在闭区间[a,b] 上连续; (2) 在开区间(a,b)内可导; y
(3) f (a) f (b),
(2) 反证 假设x (0,1), 都有f (x) 2. 任取 t (0, ), 对 f (x)用拉格朗日中值定理知, c (t,), 使得
f (t) f (t) f ( ) f (c)(t ) 2(t ),
于是
f ( )
f (t)dt 2 (t )dt
0
0
2 1.
此与 f ( ) 1矛盾, 因此结论成立.
g(x) f ( ) f (x), x [0,1].
则g(x)在[0,1]上非负连续, 且g(0) f ( ) 0. 所以
1
1
0 0 g(x)dx f ( ) 0 f (x)dx,
于是 f ( ) 1, 故 (0,1). 由费马引理知f ( ) 0.
(2) (0,1), 使得f () 2.
sin x x x3 o( x3 ), 3!
lim x0
e
x
sin
x
x(1 x3
x)
x x2 x3 x3 o( x3 ) x(1 x)
lim
x0
lim
x0
x3 3
2!
o( x3 ) x3
3! x3
1. 3
2. 在等式或不等式证明中的应用 例1. 证明等式 arcsin x arccos x .
从而 x ln(1 x) x. 1 x

中值定理的一些应用

中值定理的一些应用

微分中值定理及其应用我们已经学习了导函数的定义以及一些基本性质,就导数的定义来看,导数是一个新的函数的极限,从而它反映的是函数的局部性质,在这一讲中,我们将学习利用导数来建立一些函数的整体性质。

所用的工具就是所谓的中值定理。

罗尔中值定理定理6.1(罗尔中值定理)设函数在区间上满足:1. 在闭区间上连续;2. 在开区间上可导;3. ,那么,在开区间内必是(至少)存在一点,使罗尔定理的几何意义因为,所以是水平线,用中学学过的推平行线的几何方法,可以直观地看出曲线上至少有一点的切线也应该是平行的。

条件分析定理中的三个条件都很重要,缺少任何一个条件,命题都不能成立。

i) 函数在区间满足条件2和条件3,该函数在上的导数恒为1。

ii)函数满足条件1和条件3,但是条件2却遭到破还(在不可导),结论也不成立。

iii)函数满足条件1和条件2,但条件3不满足,该函数在的的导数恒为1。

vi)函数在闭区间上,三个条件是充分条件,但不是必要条件。

定理的证明因为在上连续,所以由连续函数的最大最小值定理,在上取到最大值和最小值,下面分两种情况讨论:1. ,这就是说恒为常数,此时该函数的导数恒等于零。

可以在上随意取一点,当然有。

2. ,既然最大最小值不等,而两个端点的函数值相等,从而至少有一个最值不在端点取到。

不妨设最大值不在端点取到。

得到:存在,使得。

因为区间内部取到的最值一定是极值,所以由费马定理,。

范例例1:设是一个多项式,且方程没有实零点,则方程至多有一个重数为1的实根。

证:设有两个实根,可以验证:在上满足罗尔定理的条件,从而存在,使得。

这与条件矛盾。

设有一个重根,则。

因为,则,矛盾。

拉格朗日定理及其应用定理6.2 设函数区间上满足:1. 在闭区间上连续;2. 在开区间上可导;那么在开区间内(至少)存在一点,使得拉格朗日定理的几何意义拉格朗日定理是罗尔定理的一个推广,推广所以它们的几何意义几乎是一致的。

(如果)这里,。

高等数学 微分中值定理与导数的应用

f (b) f (a) f ' ()(b a) 成立.
注意 : 与罗尔定理相比条件中去掉了 f (a) f (b). 结论亦可写成 f (b) f (a) f (). ba
f (b) f (a) f ( )
ba
y 几何解释:
在曲线弧 AB 上至少有
一点 C ,在该点处的切
A
C
y f (x)
有一点(a b),使等式
f (a) F (a)
f (b) F (b)
f F
' () 成立. ' ()
Cauchy定理又称为广义微分中值定理
结构图
特例
推广
Rolle定理
Lagrange定理
Cauchy定理
拉格朗日中值定理又称微分中值定理.
第二节 洛必达法则
一、0 型及 型未定式解法: 洛必达法则 0
且除去两个端点外处 o a 处有不垂直于横轴的
1
2 b x
切线,在曲线弧AB上至少有一点C ,在该点处的
切线是水平的.
注① Rolle定理有三个条件:闭区间连续;开区间可导
区间端点处的函数值相等; 这三个条件只是充分条件,而非必要条件
如:y=x2在[-1,2]上满足(1),(2),不满足(3) 却在(-1,2)内有一点 x=0 使
第三章 微分中值定理与导数的应用
§3. 1 微分中值定理
一、罗尔(Rolle)定理
定理(Rolle) 若函数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f(a)=f(b)
则在(a,b)内至少存在一点 , (a,b)使得函数 f ( x)在该点的导数为零,即 f ( ) 0

(完整版)高等数学中值定理的题型与解题方法

高等数学中值定理的题型与解题方法高数中值定理包含:1.罗尔中值定理(rolle); 2.拉格朗日中值定理(lagrange); 3.柯西中值定理(cauchy); 还有经常用到的泰勒展开式(taylor), 其中(,)a b ξ∈,一定是开区间.全国考研的学生都害怕中值定理,看到题目的求解过程看得懂,但是自己不会做,这里往往是在构造函数不会处理,这里给总结一下中值定理所涵盖的题型,保证拿到题目就会做。

题型一:证明:()0nf ξ=基本思路,首先考虑的就是罗尔定理(rolle),还要考虑极值的问题。

例1. ()[,]f x C a b ∈在(,)a b 可导,()()0f a f b >>,()()02a bf a f +<, 证明:存在(,)a b ξ∈,使得'()0f ξ=.分析:由()()0f a f b >>,()()02a bf a f +<,容易想到零点定理。

证明:()()02a b f a f +<,∴存在1(,)2a bx a +∈,使得1()0f x =,又()()0f a f b >>,∴(),()f a f b 同号,∴()()02a bf b f +<,∴存在2(,)2a bx b +∈,使得2()0f x =,∴12()()0f x f x ==,所以根据罗尔中值定理:存在(,)a b ξ∈,使得'()0f ξ=.例2. ()[0,3]f x C ∈在(0,3)内可导,(0)(1)(2)3f f f ++=,(3)1f =, 证明:存在(0,3)ξ∈,使得'()0f ξ= 证明:(1)()[0,3]f x C ∈,∴()f x 在[0,3]使得上有最大值和最小值,M m ,∴根据介值性定理(0)(1)(2)3f f f m M ++≤≤,即1m M ≤≤∴存在[0,3]c ∈,使得()1f c =,(2)()(3)1f c f ==,所以根据罗尔中值定理:存在(,3)(0,3)c ξ∈⊂,使得'()0f ξ=.例3. ()f x 在(0,3)三阶可导,[0,1]x ∈,(1)0f =,3()()F x x f x = 证明:存在(0,1)ξ∈,使得'''()0F ξ= 证明:(1)(0)(1)0F F ==,∴存在1(0,1)ξ∈,使得1'()0F ξ=,(2)23'()3()'()F x x f x x f x =+,所以1'(0)'()0F F ξ==,∴存在21(0,)ξξ∈,使得2''()0F ξ=,(3)223''()6()3'()3'()''()F x xf x x f x x f x x f x =+++,所以2''(0)''()0F F ξ==,∴存在2(0,)(0,1)ξξ∈⊂,使得'''()0F ξ=,例3. ()[0,1]f x C ∈在(0,1)内可导,[0,1]x ∈,(0)1f =,11()22f =,(1)2f = 证明:存在(0,1)ξ∈,使得'()0f ξ= 证明:(0)1f =,11()22f =,(1)2f =∴存在(0,1)ξ∈,使得()f m ξ=,又()f x 在(0,1)内可导,∴存在(0,1)ξ∈,使得'()0f ξ=题型二:证明:含ξ,无其它字母 基本思路,有三种方法: (1)还原法。

中值定理在高等数学解题中的应用

中值定理在高等数学解题中的应用中值定理是高等数学中的一种基本概念,它是整个微积分学的核心。

中值定理一般指导函数在某个区间内的平均值与某个点处的函数值具有关系。

在高等数学中,中值定理有着非常广泛的应用,在解题过程中也需要运用中值定理来处理问题,下面我们就来看一下中值定理在高等数学解题中的应用。

1.函数连续性证明在高等数学中,常常需要证明一个函数连续性,中值定理就是证明函数连续性的重要工具之一。

例如,对于一个函数f(x),如果f(x)在某个区间[a,b]上连续,那么根据介值定理,必然存在一个点c∈[a,b],使得f(c)等于f(a)与f(b)的平均值。

因此,只要证明函数在[a,b]上的平均值等于f(c),即可证明函数f(x)在区间[a,b]上连续。

2.求解极值中值定理还可以用来求解函数的极值。

对于函数f(x),如果它在点x=c处取得了极值,那么f'(c)=0. 根据利用拉格朗日中值定理,可以得到:f(x)-f(c)=f'(c)(x-c),其中x∈(c-δ,c+δ)。

因此,当x在(c, c+δ)区间内时,由于f'(c)=0,所以f(x)<f(c)。

同样地,当x在(c-δ,c)区间内时,f(x)>f(c)。

因此我们可以通过中值定理来求解函数的极值点。

3.拐点定位另一种很重要的应用是拐点定位。

对于拐点来说,f''(x)等于零,根据中值定理可以推导出x在拐点的左边和右边呈现不同符号的一阶导数,这就可以用来判断拐点是否存在以及拐点的位置,解决一些重要的问题,比如曲线的切线和凹凸性的分析。

中值定理在高等数学的学习中是一个很重要的概念,它具有非常广泛的应用。

无论是在证明函数连续性、求解函数极值、还是拐点定位中,中值定理都能够给我们提供非常有效的解题思路和方法。

因此,在学习高等数学过程中,我们需要深入掌握中值定理这个概念,并且灵活应用它来解决实际问题,提高自己的数学水平。

高等数学常见中值定理证明及应用

中值定理首先我们来看看几大定理:1、 介值定理:设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且在该区间的端点取不同的函数值f(a)=A及f(b)=B ,那么对于A 与B 之间的任意一个数C ,在开区间(a,b)内至少有一点ξ使得f(ξ)=C(a<ξ<b).Ps:c 是介于A 、B 之间的,结论中的ξ取开区间。

介值定理的推论:设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,则f(x)在[a,b]上有最大值M ,最小值m,若m ≤C ≤M,则必存在ξ∈[a,b], 使得f(ξ)=C 。

(闭区间上的连续函数必取得介于最大值M 与最小值m 之间的任何值。

此条推论运用较多)Ps :当题目中提到某个函数f(x),或者是它的几阶导函数在某个闭区间上连续,那么该函数或者其几阶导函数必可以在该闭区间上取最大值和最小值,那么就对于在最大值和最小值之间的任何一个值,必存在一个变量使得该值等于变量处函数值。

2、 零点定理:设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且f(a)与f(b)异号,即f(a).f(b)<0,那么在开区间内至少存在一点ξ使得f(ξ)=0.Ps:注意条件是闭区间连续,端点函数值异号,结论是开区间存在点使函数值为0.3、 罗尔定理: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)、在区间端点处函数值相等,即f(a)=f(b).那么在(a,b)内至少有一点ξ(<a ξ<b),使得f`(x)=0;4、 拉格朗日中值定理: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;那么在(a,b)内至少有一点ξ(<a ξ<b),使得 f(b)-f(a)=f`(ξ).(b-a).5、 柯西中值定理:如果函数f(x)及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)、对任一x(a<x<b),g`(x)≠0,那么在(a,b)内至少存在一点ξ,使得)`()`()()()()(ξξg f a g b g a f b f =--Ps :对于罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理结论都是开开区间内取值。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

中值定理首先我们来看看几大定理:1、介值定理:设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且在该区间的端点取不同的函数值f(a)=A及f(b)=B,那么对于A与B之间的任意一个数C,在开区间(a,b)内至少有一点ξ使得f(ξ)=C(a<ξ<b).Ps:c是介于A、B之间的,结论中的ξ取开区间。

介值定理的推论:设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,则f(x)在[a,b]上有最大值M,最小值m,若m≤C≤M,则必存在ξ∈[a,b], 使得f(ξ)=C。

(闭区间上的连续函数必取得介于最大值M与最小值m之间的任何值。

此条推论运用较多)Ps:当题目中提到某个函数f(x),或者是它的几阶导函数在某个闭区间上连续,那么该函数或者其几阶导函数必可以在该闭区间上取最大值和最小值,那么就对于在最大值和最小值之间的任何一个值,必存在一个变量使得该值等于变量处函数值。

2、零点定理:设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且f(a)与f(b)异号,即f(a).f(b)<0,那么在开区间内至少存在一点ξ使得f(ξ)=0.Ps:注意条件是闭区间连续,端点函数值异号,结论是开区间存在点使函数值为0.3、罗尔定理: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)、在区间端点处函数值相等,即f(a)=f(b).那么在(a,b)内至少有一点ξ(<aξ<b),使得f`(x)=0;4、拉格朗日中值定理: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;那么在(a,b)内至少有一点ξ(<aξ<b),使得f(b)-f(a)=f`(ξ).(b-a).5、柯西中值定理:如果函数f(x)及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)、对任一x(a<x<b),g`(x)≠0, 那么在(a,b)内至少存在一点ξ,使得)`()`()()()()(ξξg f a g b g a f b f =--Ps :对于罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理结论都是开开区间内取值。

6、 积分中值定理:若函数f(x)在[a,b]上连续,则至少存在一点],[b a ∈ξ使得)()()(a b f dx x f ba-=⎰ξPs :该定理课本中给的结论是在闭区间上成立。

但是在开区间上也是满足的,下面我们来证明下其在开区间内也成立,即定理变为:若函数f(x)在[a,b]上连续,则至少存在一点),(b a ∈ξ使得)()()(a b f dx x f ba -=⎰ξ证明:设⎰=xadx x f x F )()(,],[b a x ∈因为)(x f 在闭区间上连续,则)(x F 在闭区间上连续且在开区间上可导(导函数即为)(x f )。

则对)(x F 由拉格朗日中值定理有:),(b a ∈∃ξ使得ab dx x f ab a F b F F ba-=--=⎰)()()()`(ξ而)()`(ξξf F = 所以),(b a ∈∃ξ使得)()()(a b f dx x f ba-=⎰ξ。

在每次使用积分中值定理的时候,如果想在开区间内使用,我们便构造该函数,运用拉格朗日中值定理来证明下使其在开区间内成立即可。

千万不可直接运用,因为课本给的定理是闭区间。

定理运用:1、设)(x f 在[0,3]上连续,在(0,3)内存在二阶导函数,且⎰+==2)3()2()()0(2f f dx x f f .证明:(1))2,0(∈∃η使)0()(f f =η(2))3,0(∈∃ξ使0)``(=ξf证明:先看第一小问题:如果用积分中指定理似乎一下子就出来了,但有个问题就是积分中值定理是针对闭区间的。

有的人明知这样还硬是这样做,最后只能是0分。

具体证明方法在上面已经说到,如果要在开区间内用积分中指定理,必须来构造函数用拉格朗日中值定理证明其在开区间内符合。

(1)、令]2,0[),()(0∈=⎰x x F dt t f x则由题意可知)2,0(]2,0[)(上连续,在x F 内可导.则对)(x F 由拉格朗日中值定理有:2)0()2()`()2,0(F F F -=∈∃ηη使)2,0(),0(2)()(2∈==∴⎰ηηf dt t f f(2)、对于证明题而言,特别是真题第一问证明出来的结论,往往在第二问中都会有运用,在做第二问的时候我们不要忘记了第一问证明出来的东西,我们要时刻注意下如何将第一问的东西在第二问中进行运用:第二问是要证明存在点使得函数二阶倒数为0,这个很容易想到罗尔定理来证明零点问题,如果有三个函数值相等,运用两次罗尔定理那不就解决问题啦,并且第一问证明出来了一个等式,如果有f(a)=f(b)=f(c),那么问题就解决了。

第一问中已经在(0,2)内找到一点,那么能否在(2,3)内也找一点满足结论一的形式呢,有了这样想法,就得往下寻找了,)3()2()0(2f f f +=,看到这个很多人会觉得熟悉的,和介值定理很像,下面就来证明:]3,0[)(在x f Θ上连续,则在]3,2[上也连续,由闭区间上连续函数必存在最大值和最小值,分别设为M,m;则.)3(,)2(M f m M f m ≤≤≤≤ 从而,M f f m ≤+≤2)3()2(,那么由介值定理就有:)0(2)3()2()(],3,2[f f f c f c =+=∈∃使]3,2[),2,0(),()()0(∈∈==∴c c f f f ηη则有罗尔定理可知:0)`(),,0(11=∈∃ξηξf ,0)`(),,(22=∈∃ξηξf c 0)``(),3,0(),(21=⊆∈∃ξξξξfPs :本题记得好像是数三一道真题,考察的知识点蛮多,涉及到积分中值定理,介值定理,最值定理,罗而定理,思路清楚就会很容易做出来。

2、设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=0,f(1)=1. 证明:ξξξ-=∈∃1)()1,0()1(f 使得、1)`()`(),1,0()2(=⋅∈∃ηξξηf f 使得、两个不同点、 本题第一问较简单,用零点定理证明即可。

(1)、首先构造函数:]1,0[,1)()(∈-+=x x x f x F1)1()1(11)0()0(==-=-=f F f F01)1()0(<-=⋅F F Θ由零点定理知:ξξξξ-==∈∃1)(,0)()1,0(f F 即使得(2)、初看本问貌似无从下手,但是我们始终要注意,对于真题这么严谨的题目,他的设问是一问紧接一问,第一问中的结论或多或少总会在第二问中起到作用。

在想想高数定理中的就这么些定理,第一问用到的零点定理,从第二问的结论来看,也更本不涉及什么积分问题,证明此问题也只可能从三大中值定理出发,具体是哪个定理,得看自己的情况,做题有时候就是慢慢试,一种方法行不通,就换令一种方法,有想法才是最重要的,对于一道题,你没想法,便无从下手。

另外在说一点,在历年证明题中,柯西中值定理考的最少。

本题结论都涉及一阶倒数,乘积之后为常数,很可能是消去了变为1(你题目做多了,肯定就知道事实就是这样).并且第一问中0与1之间夹了个ξ,如果我们在0与ξ,ξ与1上对)(x f 运用拉格朗日中值定理似乎有些线索。

写一些简单步骤,具体详细步骤就不多写了:将第一问中)(ξf 代入即可。

)1,(,11)()1()`(),0(,1)0()()`(ξζξξξξζξηξξξξη∈-=--=∈-=-=f f f f f f)1,0()1,(),1,0(),0(,1)`()`(⊆∈⊆∈=⋅∴ξζξηηξf fPs :本题是05年数一的一道真题,第一问是基本问题,送分的,第二问有一定区分度,对定理熟练的会容易想到拉格朗日定理,不熟练的可能难以想到方法。

做任何题,最重要的不是你一下子就能把题目搞出来,而是你得有想法,有想法才是最重要的,有了想法你才能一步步的去做,如果行不通了,在改变思路,寻求新的解法,如果你没想法,你就根本无从下手。

3、设函数f(x)在闭区间[0,1]上连续,在开区间(0,1)内可导,且f(0)=0,f(1)=1/3.对于这道题的结论比较有意思,比较对称,另外一个就是结论的条件,为何要把ηξ、放在两个范围内,不像上一题中直接来个)1,0(∈ξη、,这个分界点1/2 的作用是干吗的。

很可能也是把1 /2当做某一个点就像上一题中的ξ,是否要用到拉格朗日中值定理呢,这是我们的一个想法。

那具体的函数如何来构造呢,这个得从结论出发,22)`()`(ηξηξ+=+f f我们把等式变一下:0)`()`(22=-+-ηηξξf f ,2)`(ξξ-f 这个不就是331)(ξξ-f 关于ξ的导数(而且题目中f(1)=1/3,貌似这样有点想法了),本题会不会也像上一题那样,运用拉格朗日中值定理后相互消掉变为0呢,有了这些 想法我们就要开始往下走了:先来构造一个函数:)21(2211)21()1()`()21(221)0()21()`(,0)1(,0)0(,31)()(3F F F F F F F F F F x x f x F -=--==-===-=ηξ0)`()`(=+ξηF F 刚好证明出来。

Ps :本题是近几年数二的一道真题,只有一问,有比较大区分度的,得从条件结论互相出发,如何构造出函数是关键。

做出来之后我们反过来看这个1/2的作用就知道了,如果只给)1,0(∈ξη、,那就更难了 得自己找这个点,既然题中给了这个点,并且把两个变量分开在两个区间内,我们就对这两个变量在对应区间用相应定理。

说明真题出的还是很有技巧的。

一般设计难一点的中值定理证明,往往得用拉格朗日定理来证明,两个变量,都涉及到导数问题,这是因为拉格朗日中值定理条件要少些,只需连续,可导即可,不像罗尔定理得有式子相等才可进一步运用。

4.设f(x)在区间[-a,a](a>0)上具有二阶连续导数,f(0)=0 (1)、写出f(x)的带拉格朗日余项的一阶麦克劳林公式 (2)、证明在[-a,a]上至少存在一点η使得⎰-=aadx x f f a )(3)``(3η第一问课本上记住了写出来就行,考的很基础 (1)、22!2)``()0`(!2)``(!1)0`()0()(x f x f x f x f f x f ξξ+⋅=++= (2)、第二问先将第一问的式子f(x)代入看看有什么结果出来⎰⎰--⋅=aaaadx x f dx x f 22)``()(ξ,)``(ξf 此处不能直接拿到积分号外面,因为他不是与x 无关的数。

做到这儿,我们想办法把他弄到积分号外面似乎就能出来,有了这样想法就得寻求办法。

相关文档
最新文档