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拉格朗日中值定理(拉格朗日中值定理例题)

啤酒之家 2023-02-21 03:23 编辑:admin 157阅读

一、拉格朗日中值定理

拉格朗日中值定理是微分学中的基本定理之一,它反应了可导函数在闭区间上的整体的平均变化率与区间内某点的局部变化率的关系。表达式f(b)-f(a)=f'(ξ)(b-a)(a<ξ<b)。

二、拉格朗日中值定理例题

朗格拉日中值定理的中值在两个端点之间。

三、拉格朗日中值定理内容

公式,f(b)-f(a)=f'(ξ)(b-a)(a<ξ<b)

定义,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;

那么在开区间(a,b)内至少有一点使等式成立。

四、拉格朗日中值定理公式

首先,由于点( a,f(a) )和点( b,f(b) )的连线方程是这样的 y=[ (f(b)-f(a))/(b-a) ](x-a)+f(a)

所以构造函数成两曲线距离d与x之间的关系即可:H(x)=f(x)-y (曲线减去直线)

由于两条线的起点与终点均重合,所以必然符合罗尔定理的条件H(a)=H(b),然后马上可以用罗尔定理证得.

思路:

1、拉格朗日中值定理其实就是罗尔定理的推广(或者说一般情况),而柯西中值定理就是拉格朗日中值定理的推广(或者说特殊情况).

2、罗尔定理的条件f(a)=f(b)就意味着是点( a,f(a) )和点( b,f(b) )的连线平行于坐标轴的情况,然后求函数f(x)的极值点(等价于求f'(k)=0的点)属于特殊情况.

而拉格朗日中值定理的情况是,罗尔定理的一般情况.( a,f(a) )和点( b,f(b) )的连线已经跟x轴产生夹角了,所以构造函数的时候就要把它的坐标轴转变一下.然后还是跟罗尔定理一样,求出函数H(x)的极值点即可.

五、拉格朗日中值定理定义

人们对拉格朗日中值定理的认识可以上溯到公元前古希腊时代。古希腊数学家在几何研究中得到如下结论:“过抛物线弓形的顶点的切线必平行于抛物线弓形的底”。这正是拉格朗日定理的特殊情况,古希腊数学家阿基米德正是巧妙地利用这一结论,求出抛物弓形的面积.。

意大利卡瓦列里在《不可分量几何学》(1635年)的卷一中给出处理平面和立体图形切线的有趣引理,其中引理3基于几何的观点也叙述了同样一个事实:曲线段上必有一点的切线平行于曲线的弦。这是几何形式的微分中值定理,被人们称为卡瓦列里定理。该定理是拉格朗日中值定理在几何学中的表达形式。

1797年,法国数学家拉格朗日在《解析函数论》一书中首先给出了拉格朗日定理,他给出的定理的最初形式是:“函数 在 与 之间连续, 在 与 之间有最小值 与最大值 ,则 必取 与 之间的一个值。”拉格朗日给出最初的证明,但证明并不严格,他给的条件比现在的条件要强,他要求函数 在闭区间上具有连续导数 ,并且他所用的连续也是直观的,而不是抽象的

六、拉格朗日中值定理证明

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。

七、拉格朗日中值定理求极限

1、若是单纯一个点,用这坐标于x轴作垂直和原点构成一个直角三角形,量取角度θ,注意单位为rad,而原点到坐标(a,b)的距离就为ρ,最后写出极坐标(ρ,θ)。

2、其中ρ叫做点M的极径,θ叫做点M的极角。

3、若是函数,一般推荐先将图画出来,然后看图分析,比较直观(大概画一个图就好)。

4、若是函数中的点则可函数方程化为极坐标方程,代入求解即可。

扩展资料

极坐标,属于二维坐标系统,创始人是牛顿,主要应用于数学领域。极坐标是指在平面内取一个定点O,叫极点,引一条射线Ox,叫做极轴,再选定一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。

对于平面内任何一点M,用ρ表示线段OM的长度(有时也用r表示),θ表示从Ox到OM的角度,ρ叫做点M的极径,θ叫做点M的极角,有序数对 (ρ,θ)就叫点M的极坐标,这样建立的坐标系叫做极坐标系。通常情况下,M的极径坐标单位为1(长度单位),极角坐标单位为rad(或°)。

八、拉格朗日中值定理的条件

证明如下:如果函数f(x)在(a,b)上可导,[a,b]上连续,则必有一ξ∈[a,b]使得f'(ξ)*(b-a)=f(b)-f(a)示意图令f(x)为y,所以该公式可写成△y=f'(x+θ△x)*△x (0

九、拉格朗日中值定理的应用

人们对拉格朗日中值定理的认识可以上溯到公元前古希腊时代。古希腊数学家在几何研究中得到如下结论:“过抛物线弓形的顶点的切线必平行于抛物线弓形的底”。这正是拉格朗日定理的特殊情况,古希腊数学家阿基米德正是巧妙地利用这一结论,求出抛物弓形的面积.。

意大利卡瓦列里在《不可分量几何学》(1635年)的卷一中给出处理平面和立体图形切线的有趣引理,其中引理3基于几何的观点也叙述了同样一个事实:曲线段上必有一点的切线平行于曲线的弦。这是几何形式的微分中值定理,被人们称为卡瓦列里定理。该定理是拉格朗日中值定理在几何学中的表达形式。

1797年,法国数学家拉格朗日在《解析函数论》一书中首先给出了拉格朗日定理,他给出的定理的最初形式是:“函数 在 与 之间连续, 在 与 之间有最小值 与最大值 ,则 必取 与 之间的一个值。”拉格朗日给出最初的证明,但证明并不严格,他给的条件比现在的条件要强,他要求函数 在闭区间上具有连续导数 ,并且他所用的连续也是直观的,而不是抽象的。

十九世纪初,在微积分严格化运动中,柯西给出了拉格朗日中值定理的严格证明,在《无穷小计算教程概论》中,柯西证明了”如果导数 在闭区间 上连续,则必存在一点 ,使得 。 ”柯西又在《微分计算教程》中将拉格朗日中值定理推广为柯西中值定理。

现代形式的拉格朗日中值定理是由法国数学家博(O.Bonnet)给出的,他不是利用导数 的连续性,而是利用罗尔定理对拉格朗日中值定理进行了重新证明。

十、拉格朗日中值定理f'(ξ)等于多少

摄氏温度c ,将其转化为华氏温度f ,转换公式为:f=c*9/5+32.

华氏度比摄氏度较小.一华氏度等于5/9摄氏度,彼此间的转换很容易.

将摄氏度转成华氏度,直接乘以9,除以5,再加上32即行.例如,你的体温是37摄氏度.37乘以9等于333.除以5等于 66.6.32加 66.6得 98.6,这就是你体温的华氏度数。58f等于14摄氏度左右。

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