宇哥,考研高数证明中有哪些定理公式值得注意?

中值定理是反映函数与导数关系的重要定理,也是微积分的理论基础。它在许多方面起着重要的作用。下面分享一下考研数学中值定理证明的思路,希望对大家有所帮助。

一,具体考点的分析

首先要搞清楚这个证明的理论基础是什么,相当于我们的工具。我们需要什么工具?

一、闭区间连续函数的性质。

最大值定理:闭区间连续函数必有最大值和最小值。

推论:有界性(闭区间连续函数必有界)。

介值定理:闭区间连续函数的最大值和最小值之间的任意数,都可以在区间上找到一个点,使得这个点的函数值与之对应。

零点定理:闭区间连续函数,如果区间的端函数值符号不同,那么区间中必有一点函数值为零。

第二:微分中值定理(一个引理,三个定理)

费马引理:函数f(x)定义在点ξ的一个邻域U(ξ)中,在ξ处可导。若对任意x∈U(ξ),有f(x)≤f(ξ)(或f (x) ≥ f (\)。

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)可导;

区间端点处的函数值相等,即f(a)=f(b

那么至少有一个点ξ (a

从几何上讲,罗尔定理的条件表示曲线弧(方程为)是连续的曲线弧,除端点外处处都有不垂直于X轴的切线,两端纵坐标相等。而定理结论表明:

圆弧上至少有一点,在该点处曲线的切线是水平的。

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)可导;

区间端点处的函数值相等,即f(a)=f(b),

那么至少有一个点ξ (a

加强版:若函数f(x)在积分区间[a,b]上连续,则(a,b)上至少有一个点ξ,从而下式成立。

四、变量极限积分的导数定理:若函数f(x)在区间[a,b]内连续,则积分变量的上限函数在[a,b]内有导数,导数为:

第五:牛顿-莱布尼茨公式:若函数f(x)在区间[a,b]内连续,原函数F(x)存在,则

上述定理要求理解和掌握定理内容和相应的证明过程。

二、注意事项

针对上述文章中的具体考点,童老师给出了几点注意事项,也是证明题中的“小信号”。希望大家能清楚的了解和掌握:

1.在所有定理中,只有介值定理和积分中值定理中ξ的区间是闭区间。

2.拉格朗日中值定理是函数f(x)和导函数f′(x)之间的桥梁。

3.积分中值定理是定积分和函数之间的桥梁。

4.罗尔定理和拉格朗日中值定理处理的是一个函数,柯西中值定理处理的是两个函数。如果结论中有两个函数,形式与柯西中值定理相似,那么就要想到我们的柯西中值定理。

5.积分中值定理的加强版如果应用在定理证明中,必须先证明。

其次,中值定理的证明一般分为两类:一、罗尔定理的应用也可以分为两类:简单型和复杂型。简单型一般有证明f'(ξ)=0,f'(ξ)=k (k为任意常数),f' (ξ 1) = g '

一般像这样的结论只需要找到罗尔定理的条件就可以了。一般罗尔定理的前两个条件都讲了,但是需要两个不同点的函数值相等。为了找到这个条件,一般会用到闭区间连续函数的性质、积分中值定理、拉格朗日中值定理、极限的性质、导数的定义等知识点。复型是指结论复杂,需要建立辅助函数,然后使辅助函数满足罗尔定理的条件。辅助函数的建立一般依赖于求解微分方程的思想。第二是满足一个表达式有两点。这类题目一般用拉格朗日中值定理和柯西中值定理,处理思路是先把结论中相同的字母放在一边。

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