- 1、本文档共4页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
龙源期刊网
浅谈拉格朗日中值定理的应用
作者:黄海松
来源:《新校园上旬刊》·2015年第07期
摘要:微分中值定理是微分学中的基本定理,其核心定理是拉格朗日中值定理。本文主
要介绍拉格朗日中值定理在恒等式、不等式、方程根的存在性、级数的敛散性以及证明与函数
差值有关的命题等问题中的应用。
关键词:中值定理;辅助函数;应用;构造
微分中值定理是沟通函数及其导数的桥梁,是微积分教学中的核心内容,在教学上对学
生有较高的要求,而辅助函数的构造技巧在中值定理的应用中既是难点,又是重点。本文主要
通过具体的例题来分析拉格朗日中值定理在恒等式、不等式、方程根的存在性、级数的敛散性
以及证明与函数差值有关的命题等问题中是如何适当地构造辅助函数的。这样一来便可以使学
生清晰地理解拉格朗日中值定理的精髓及其意义所在。
一、预备知识
定理1(Lagrange中值定理)若函数f(x)满足下列条件:
(1)f(x)在闭区间[a,b]上连续;(2)f(x)在开区间内可导,则(a,b)在内至少存
在一点ξ,使得f(ξ)=.
拉格朗日中值定理的结论通常称为拉格朗日中值公式。它有如下几种等价的表示形式:
(b)f-f(a)=f(a+θ(b-a))(b-a),0θ1;
(a+hf)-f(a)=f(a+θh)h,0θ1.
二、拉格朗日中值定理的应用
证明恒等式1.
例1设函数φ(x)=dt在-1x1有意义,证明:φ(x)+φ(-x)=φ(x2).
证明:令f(x)=φ(x)+φ(-x)-φ(x2),
则f(x)=φ(x)-φ(-x)-xφ(x2).
龙源期刊网
因为φ(x),所以,f(x)=+-=0.
因此f(x)≡C。但由φ(0)=0知f(0)=0,
所以C=0,即f(x)=0。
证明不等式2.
例2证明1n(1+x)x(x0)
证明:令f(t)=1n(1+t),则f(t)在[0,x]上连续且可导。由拉格朗日中值定理得f
(x)-f(0)=f(ξ)(x-0)(0ξx)
即有1n(1+x)=.
由于0ξx,故1,
从而1n(1+x)x.
判别函数方程根的存在性3.
例3设a1,a2,…,an满足a1-++…+(-1)n-1=0,ai∈R,i=1,2,…,n证明方程
a1cosx+a2cos3x+…+ancos(2n-1)x=0在0
,内至少有一个实根。
证明:设F(x)=a1sinx+sin3x+…+sin(2n-1)x,则F(x)=a1cosx+a2cos3x+…+ancos
(2n-1)x.并且F(0)=0,F()=a1-++…+(-1)n-1=0.
由罗尔中值定理知,至少存在一点ξ∈0
,,使得F(ξ)=0,即方程a1cosx+a2cos3x+…+ancos(2n-1)x=0在0
,内至少有一个实根。
判别级数的敛散性4.
例4证明调和级数发散。
证明:令f(x)=1nx,则函数f(x)在[n,n+1]上满足噶格朗日中值定理的条件,所以
至少存在一点ξ∈(n,n+1),
龙源期刊网
使得=f(ξ)=
从而有1n2-1n11,1n3-1n2,…,1n(n+1)-1nn,将这些不等式相加可得
Sn=1++…+(1n2-1n1)+(1n3-1n2)+…+[1n(n+1)-1n]=1n(n+1).
于是=,
所以调和级数是发散。
证明与函数差值有关的命题5.
例5设f(x)在[a,b](ab0)上可导,证明:存在一点ξ∈(a,b),使得bn
(a)f
anf(b)=[nf(ξ)+ξf(ξ)]ξn-1(n≥1)
证明:要证等式的左边[bnf(
文档评论(0)