微積分上chapter26微分中值定理

Chapter2(6)2．2．1微分中值定理教學要求：1.理解Fermat定理，Rolle定理，Lagrange中值定理;2.了解Cauchy中值定理;3.會用微分中值定理證明等式和不等式.一.函數(shù)極值的概念定義:極大值和極小值統(tǒng)稱為極值,取得極值的點稱為極值點.注意：

(1)極值點指的是橫坐標x，極值指的是函數(shù)值f(x).(2)極值點必須在區(qū)間的內(nèi)部.(3)極值是局部性質(zhì),

而最值是全局性質(zhì).如圖(4)極小值不一定比極大值小.(5)區(qū)間內(nèi)部的最值點一定是極值點；反之不一定成立.二.Fermat定理定理1.Proof.三.Rolle定理定理2.

幾何意義:Rolle定理指出在兩個高度相同的點之間的一段連續(xù)曲線上,若除端點外,它在每一點都有不垂直于x

軸的切線,則在其中必有一條切線平行于x

軸.Proof.(1)若M=m,定理的條件是充分的，但非必要.不滿足條件有可能結(jié)論不成立.如圖注意:區(qū)間內(nèi)有不連續(xù)點端點b處不連續(xù)區(qū)間內(nèi)有不可導點推論:Example1.Solution.Example2.證明方程有且僅有一個小于1的正實根.證:1)存在性.則在[0,1]連續(xù),且由介值定理知存在使即方程有小于1的正根2)唯一性.假設另有為端點的區(qū)間滿足羅爾定理條件,至少存在一點但矛盾,故假設不真!設Example3.Proof.由Rolle定理，得Example4.分析：Proof.由Rolle定理得:證明在(a,b)內(nèi)方程Example5.Proof.（反證法）四.Lagrange中值定理定理3.幾何意義:Lagrange中值定理指出若曲線

y=f(x)在(a,b)內(nèi)每一點都有不平行于y軸的切線,則在曲線上至少存在一點P(,f()),使曲線在P的切線平行于過曲線兩端點A,B的弦.分析.Proof.由Rolle定理得,注意:從而Lagrange中值公式可寫為稱為有限增量定理.(3)Lagrange中值公式精確地表達了函數(shù)在一個區(qū)間上的增量與函數(shù)在這區(qū)間內(nèi)某點處的導數(shù)之間的關系.推論1.推論2.推論3.Example6.Proof.Example7.Proof.利用Lagrange中值定理證明不等式時,由Lagrange中值定理,則注意:五.Cauchy中值定理定理4.幾何意義:Cauchy中值定理指出在定理條件下,用參數(shù)方程表示的曲線上至少有一點,它的切線平行于兩端點的連線.分析:Proof.由Rolle定理得,注意:(2)Cauchy中值定理能否用如下方法證明,為什么?對f(x),g(x)分別應用Lagrange中值定理后相比得結(jié)論.Example8.若ab>0,分析:Proof.設0<a<b,顯然,f(x),g(x)滿足Cauchy中值定理的條件.由Cauchy中值定理,Example9.

試證至少存在一點使證:

法1

用柯西中值定理.則f(x),F(x)在[1,e]上滿足柯西中值定理條件,令因此即分析:Example9..

試證至少存在一點使法2令則f(x)在[1,e]上滿足羅爾中值定理條件,使因此存在內(nèi)容小結(jié)1.微分中值定理的條件、結(jié)論及關系羅爾定理拉格朗日中值定理