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柯西定理与拉格朗日(拉格朗日定理是柯西定理的特例关系)

啤酒之家 2023-02-11 07:23 编辑:admin 146阅读

一、拉格朗日定理是柯西定理的特例关系

由开尔文定理可直接推论得到拉格朗日定理(Lagrange theorem),即漩涡不生不灭定理:

正压理想流体在质量力有势的情况下,如果初始时刻某部分流体内无涡,则在此之前或以后的任何时刻中这部分流体皆为无涡。反之,若初始时刻该部分流体有涡,则在此之前或以后的任何时刻中这部分流体皆为有涡。

二、拉格朗日定理的例题

拉格朗日定理存在于多个学科领域中,分别为:流体力学中的拉格朗日定理;微积分中的拉格朗日定理;数论中的拉格朗日定理;群论中的拉格朗日定理。

正压理想流体在质量力有势的情况下,如果初始时刻某部分流体内无涡,则在此之前或以后的任何时刻中这部分流体皆为无涡。以某一起始时刻每个质点的坐标位置(a、b、c),作为该质点的标志。 如果在一个正整数的因数分解式中,没有一个数有形式如4k+3的质数次方,该正整数可以表示成两个平方数之和。

三、拉格朗日西尔维斯特定理

罗尔定理可知。

fa=fb时,存在某点e,使f′e=0。

开始证明拉格朗日。

假设一函数fx。

目标:证明fb-fa=f′e(b-a),即拉格朗日。

假设fx来做成一个毫无意义的函数,fx-(fb-fa)/(b-a)*x,我们也不知道他能干啥,是我们随便写的一个特殊函数,我们令它等于Fx。

这个特殊函数在于,这个a和b,正好满足Fb=Fa,且一定存在这个a和b。

此时就有罗尔定理的前提了。

于是得出有一个e,能让F′e=0(罗尔定理)

即(fx-(fb-fa)/(b-a)*x)′,

上面求导等于f′x-(fb-fa)/(b-a)。

将唯一的x带换成e,并且整个式子等于0。

变成f′e-(fb-fa)/(b-a)=0→

f′e=(fb-fa)/(b-a)→

f′e(b-a)=(fb-fa)。

扩展资料

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。

几何意义

若连续曲线y=f(x) 在区间 [a,b] 上所对应的弧段 AB,除端点外处处具有不垂直于 x 轴的切线,且在弧的两个端点 A,B 处的纵坐标相等,则在弧 AB 上至少有一点 C,使曲线在C点处的切线平行于 x 轴。

首先是式子进行整理,整理成左边是式子,右边是零,其次是构造函数,构造的这个函数的导数要等于原来的函数,这便于用罗尔定理,其次是要找出能使用罗尔定理的最后一个条件,即两个函数值相等,最后用罗尔定理证明必有一点导数值为零,即得证。

四、柯西中值定理和拉格朗日中值定理关系

前面每一个是后面的一个特例,通过前一个的定理可以证明后一个定理。 罗尔中值定理能推出拉格朗日中值定理和柯西中值定理,反过来拉格朗日中值定理和柯西中值定理也可以推出罗尔中值定理. 泰勒中值定理是由柯西中值定理推出来的.泰勒中值定理在一阶导数情形就是拉格朗日中值定理. 罗比达法则是柯西中值定理在求极限时应用.

五、拉格朗日定理证明柯西中值定理

如果函数f(x)及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)对任一x∈(a,b),F'(x)≠0,

  那么在(a,b)内至少有一点ζ,使等式

  [f(b)-f(a)]/[F(b)-F(a)]=f'(ζ)/F'(ζ)成立。

  柯西简洁而严格地证明了微积分学基本定理即牛顿-莱布尼茨公式。他利用定积分严格证明了带余项的泰勒公式,还用微分与积分中值定理表示曲边梯形的面积,推导了平面曲线之间图形的面积、曲面面积和立体体积的公式。

六、柯西定理和拉格朗日中值定理的区别

罗尔定理:如果函数f(x)满足:   在闭区间[a,b]上连续;   在开区间(a,b)内可导;   其中a不等于b;   在区间端点处的函数值相等,即f(a)=f(b),   那么在区间(a,b)内至少存在一点ξ(a<ξ<b),使得f'(ξ)=0.   罗尔定理的三个已知条件的直观意义是:f(x)在[a,b]上连续表明曲线连同端点在内是无缝隙的曲线;f(x)在内(a,b)可导表明曲线y=f(x)在每一点处有切线存在;f(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观意义是: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,也就平行于x轴. 拉格朗日中值定理:若函数f(x)在区间[a,b]满足以下条件:   (1)在[a,b]连续   (2)在(a,b)可导   则在(a,b)中至少存在一点c使f'(c)=[f(b)-f(a)]/(b-a)柯西中值定理:如果函数f(x)及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)对任一x∈(a,b),f'(x)≠0,那么在(a,b)内至少有一点ζ,使等式[f(b)-f(a)]/[f(b)-f(a)]=f'(ζ)/f'(ζ)成立。柯西简洁而严格地证明了微积分学基本定理即牛顿-莱布尼茨公式。他利用定积分严格证明了带余项的泰勒公式,还用微分与积分中值定理表示曲边梯形的面积,推导了平面曲线之间图形的面积、曲面面积和立体体积的公式。

七、拉格朗日定理是谁提出的

拉格朗日定理的意义如下:

1、拉格朗日中值定理是微分中值定理的核心,其他中值定理是拉格朗日中值定理的特殊情况和推广,它是微分学应用的桥梁,在理论和实际中具有极高的研究价值。

2、几何意义: 若连续曲线在 两点间的每一点处都有不垂直于x轴的切线,则曲线在A,B间至少存在1点 ,使得该曲线在P点的切线与割线AB平行。

3、运动学意义:对于曲线运动在任意一个运动过程中至少存在一个位置(或一个时刻)的瞬时速率等于这个过程中的平均速率。拉格朗日中值定理在柯西的微积分理论系统中占有重要的地位。可利用拉格朗日中值定理对洛必达法则进行严格的证明,并研究泰勒公式的余项。从柯西起,微分中值定理就成为研究函数的重要工具和微分学的重要组成部分。

八、费马罗尔拉格朗日柯西定理

拉格朗日插值是一种多项式插值方法。是利用最小次数的多项式来构建一条光滑的曲线,使曲线通过所有的已知点。

例如,已知如下3点的坐标:(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3).那么结果是:y=y1 L1+y2 L2+y3 L3,L1=(x-x2)(x-x3)/((x1-x2)(x1-x3)),L2=(x-x1)(x-x3)/((x2-x1)(x2-x3)),L3=(x-x1)(x-x2)/((x3-x1)(x3-x2)).

九、罗尔定理,拉格朗日定理与柯西定理三者之间的关系

拉格朗日定理是数学家拉格朗日提出并且证明的定理,所以它又被亲切的称为拉氏定理。看到这个拉氏定理你可能就有感觉了,所谓的拉氏拉氏,不就是拉屎拉屎的谐音吗!所以拉格朗日定理又被人亲切的称为拉屎定理了。

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