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中值定理与导数的应用 第三章 * 导数的应用 研究函数性质及曲线性态 利用导数求极值和最值 微分中值定理 与导数的应用 微分中值定理 罗尔定理 拉格朗日中值定理 柯西中值定理 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 导数应用的理论基础 问题:假设你开车两小时走了150公里,平均速度是75公里/小时,请问在这两小时内关于瞬时速度你能够肯定什么? 肯定有一刻的瞬时速度刚好是75公里/小时. 第一节 微分中值定理 第三章 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 解释:如果每一刻的速度都超过75公里/小时,则两个小时所走过的路程将超过75×2=150公里,矛盾。反之,如果每一刻的速度都小于75公里/小时,则两个小时所走过的路程将小于150公里。所以必有一些时刻速度超过75公里/小时,而在另一些时刻速度小于75公里/小时。因为速度是连续变化的,所以中间必有一个时刻速度刚好是75公里/小时。 所以物体在运动过程中必有一个时刻的瞬时速度等于物体在整个时间段的平均速度. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 设函数f (x) 满足 (2)在闭区间[a,b]上连续; (1)在开区间(a,b)内可导; 拉格朗日中值定理把导数这个局部概念和平均变化率这个整体概念联系起来。 瞬时变化率 平均变化率 拉格朗日中值定理指的就是可导函数在一个区间内存在某一点的瞬时变化率等于函数在整个区间的平均变化率。 (拉格朗日中值定理) Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 拉格朗日中值定理的几何意义: 光滑曲线上至少有一点的切线斜率等于整段曲线的平均斜率。 切线斜率 弦的斜率 即光滑曲线上至少有一点的切线平行于其两个端点的连线。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 注:条件(1) (2)缺一不可。 区间内有不可导的点 区间端点不连续 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 拉格朗日中值定理的特殊情形: 罗尔定理 罗尔定理的几何意义: 如果光滑曲线的两个端点是水平的,则曲线上至少有一点的切线也是水平的。 (如曲线上离弦最远的点, 即区间内的最值点) Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 证: 函数与其极限的局部同号性 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 拉格朗日中值定理的几何证明: 将曲线连同其两个端点的连线绕着其中一个端点旋转至两个端点是水平的。 即要证光滑曲线上至少有一点的切线平行于其两个端点的连线。 再把整个图形旋转回去即得结果。 由罗尔定理知旋转后曲线上必有一点的切线也是水平的. 即平行于其两个端点的连线. 证明: Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 意义: 拉格朗日中值定理精确地表达了
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