高中数学必修二成才之路答案-高中数学圆试卷
2014届本科毕业论文(设计)
题目:微分中值定理的证明及其应用
学
院:数学科学学院
专业班级:数学09-3班
学生姓名:
指导教师:
答辩日期:2014年 5月8 日
新疆师范大学教务处
新疆师范大学数学科学学院2014届数学与应用数学专业毕业论文
目
录
1. 引言.......................................
...................... 3
⒉ 微分中值定理.............
........................................ 3
2.1
罗日(Rolle)中值定理.....................................
... 3
2.2 拉格朗日(Lagrange)中值定理
................................ 3
2.3
柯西(Cauchy)中值定理
...................................... 4
3. 微分
中值定理的证明...........................................
.... 4
3.1罗日(Rolle)中值定理的证明....................
.............. 4
3.2 拉格朗日(Lagrange)中值定理的证明
.......................... 5
3.3
柯西(Cauchy)中值定理的证明 ................................
7
4. 微分中值定理的几何解释..............................
............. 8
4.1罗日(Rolle)中值定理的几何解释.........
..................... 8
4.2
拉格朗日(Lagrange)中值定理的几何解释 ...................... 9
4.3 柯西(Cauchy)中值定理的几何解释
............................ 9
5. 微分中值定理的应用...
............................................ 9
6.总结.............................................
................ 13
参考文献......................
..................................... 14
致谢...
............................................
错误!未定义书签。
新疆师范大学数学科学学院2014届数学与应用数学专业毕业论文
微分中值定理的证明及其应用
摘要:在本文中主要讨论了微分中值定理,即:Rolle中值
定理、Lagrange
中值定理、Cauchy中值定理。在这里我首先分别用了图形法,行列式法,
积分
法给出了它们的证明和几何解释,其次对这些微分中值定理在等式的证明,不等
式的证明,
方程根的存在性及其求近似值等中的应用技巧作了系统的总结,最后
通过给出几个应用例子来进一步讨论
了微分中值定理在解题、证题中的作用和应
用技巧。
关键词:
辅助函数;等式证明;不等式证明;方程根存在性;近似值;
2
新疆师范大学数学科学学院2014届数学与应用数学专业毕业论文
1.
引言
微分中值定理不仅是微分学的基本定理,而且它是微分学的理论核心。微分
中值定理是在
数学分析中有重要的地位,在微积分教学与研究中具有承前局后的
作用,是研究函数在某个区间内的整体
性质的有力工具。
微分中值定理是微分学的基本定理,在数学分析中有重要的地位,在微积分教学与研究中具有承前局后的作用,是研究函数在某个区间内的整体性质的有力工
具。本文是以罗尔中值
定理,拉格朗日中值定理和柯西中值定理三个定理为研究
对象,主要介绍微分中值定理的若干推广和应用
。
⒉ 微分中值定理
2.1罗日(Rolle)中值定理
若函数
f(x
)
满足如下条件:(ⅰ)
f(x)
在闭区间
?
a,b
?上连续。(ⅱ)
f(x)
在
开区间
?
a,b
?
内可导。(ⅲ)
f(a)?f(b)
,则在
?
a,b
?
内至
少存在一点
?
,使得
f
?
(
?
)?0
2.2 拉格朗日(Lagrange)中值定理
若函数
f(x)
满足如下
条件:(ⅰ)
f(x)
在闭区间
?
a,b
?
上连续。(ⅱ)
f(x)
在
f(a)?f(b)
a?b
注:拉格朗日中值
定理的结论称为拉格朗日公式,它有几种常用的等价形式。可
根据不同问题的特点,在不同场合灵活选用
:
开区间
?
a,b
?
内可导,则在
?
a,b?
内至少存在一点
?
,使得
f
?
(
?
)
=
①
f(b)?f(a)?f
?
(
?
)
?
b?a
?
?
?
?
a,b
?
②
f(b)?
f(a)?f
?
?
a?
?
?
b?a
???
b?a
?
0
<
?
<1
③
f(a?b)?f(a)?f
?
(a?
?
h)h
0
<
?
<1
3
新疆师范大学数学科学学院2014届数学与应用数学专业毕业论文
2.3
柯西(Cauchy)中值定理
设函数
f(x)
和
g(x)
满足
:(ⅰ)在
?
a,b
?
上都连续。(ⅱ)在
?
a,b
?
内都可导。(ⅲ)
f
?
(x)
和
g
?
(x)
不同时为零。(ⅳ)
g(a)?g(b)
,则存在
?
?
?
a,b
?
使得
f
?
(
?
)f(b)?
f(a)
。
?
?
g(
?
)g(b)?g(a)
3.
微分中值定理的证明
3.1罗日(Rolle)中值定理的证明
证法一:根据条件在闭区间
?
a,b
?
上连续和闭区间上连续函数的最大最小值定理,
若函数<
br>f(x)
在闭区间上连续,则函数
f(x)
在闭区间
?
a,b
?
上能取到最小值
m
和最
大值
M
.既在区间
?
a,b
?
上存在两点
x
1
和
x
2,使
f(x
1
)?m
,
f(x
2
)?M
,且对任意
x?
?
a,b
?
有
m?f(x)?M
。
下面分两种情况讨论:
⑴如果
m?M
,则
f(x)
在?
a,b
?
上是常数,所以对
?x?
?
a,b
?
有
f
?
(x)?0
,既
?
a,b
?内任意一点都可以作为
?
,使
f
?
(
?
)?0
⑵如果
m
<
M
,由条件
f(a)?f(b)有
f(x)
在
?
a,b
?
上两个端点
a
与
b
的函数值
f(a)
与
f(b)
不能同时一个取最大值
一个取最小值,既在开区间
?
a,b
?
内必定至少
存在一点
?
,函数
f(x)
在点
?
取最大值或最小值,所以
f(x)
在点
?
必取局部极值,
由费马定理,有
f
?
(?
)=0
证法二:分三种情况讨论
⑴
f(x)?k
,(
k
是常数) 图3.1.2(a)中
f
?
(x)?0
,
?
a,b
?
中任何一点都满足定
理的要求。
4
新疆师范大学数学科学学院2014届数学与应用数学专业毕业论文
⑵图3.1.2(b),(c) 中,对于
?
a,b
?
中某些
x
,有
f(x)
>
f(a)
。
根据最大最小值定理,<
br>f(x)
在区间
?
a,b
?
中
有最大值。
因为
f(a)?f(b)
,所以函数
f(x)
一定是在
区间
?
a,b
?
中某一点
c
达到最大值。
因此
f(x
)
在点
c
有极大值。由
f(x)
在点
c
可微的,根
据费马定理可知
f
?
(c)?0
⑶图3.1.2(c),(d)
中,对于
?
a,b
?
中某些
x
有
f(x)
<
f(a)
。根据最大最小值定理,
f(x)
在区间
?
a,b
?
中有最小值。
因为<
br>f(a)?f(b)
,所以函数
f(x)
一定是在区间
?
a,
b
?
中某一点
c
达到最小值。因
此
f(x)
在点<
br>c
有极大值。由
f(x)
在点
c
可微的,根据费马定理可知<
br>f
?
(c)?0
。
3.2
拉格朗日(Lagrange)中值定理的证明
证法一:构造函数
构造辅助函数
F
(x)?f(x)?kx
.其中
k?
f(a)?f(b)
.
a?b
根据已知条件和连续函数的性质,我们可以知道
F(x)
在闭区间
?
a,b
?
上是连续的,
在开区间
?
a,b
?
内是可
导的,并且还有
F(a)?F(b)
,所以我们可以根据罗尔定理
就可以得到函数F(x)
在开区间
?
a,b
?
内至少存在一点
?
,使得
F
?
(
?
)?f
?
(
?
)?k?0
?
f
?
(
?
)?k?
f(a)?f(b)
.
a?b
证法二:行列式法
构造辅助函数
F(x)
=
f(a
)
a
1
f(b)
b
1
f(x)
x
1
,则
F(x)
=
f(a)
a
f(b)f(a)
-
ba
f(x)f(b)
+
xb
f(x)
x
5
新疆师范大学数学科学学院2014届数学与应用数学专业毕业论文
?bf(a)?af(b)?xf(a)?af(x)?xf(b)?bf(x)
?
?
a?b
?
f(x)?x
?
f(a)?f(b)
?
?
?
bf(a)?af(b)
?
由此可得
f(b)
b
1
F(x)
在闭
f
?
(b)
b
?
1
?
区间
?
a,b
?
f(b)
b
1上连续。
f
?
(a)
F
?
(x)?
a
?
1
?
f(a)
=
a
1
f(b)
b
1
f(x)f(a)
x
+
a
11
f(x)f(a)
x
+
a
11
f
?
(x)
x
?
1
?
f
?
(x)
f(b)
x
?
=
b
1
?
f
?
(x)f(a)
-
1a
f
?
(x)
1
=
f(b)?bf
?
(
x)?f(a)?af
?
(x)
=
?
a?b
?
f<
br>?
(x)?
?
f(a)?f(b)
?
。
由此可得
F(x)
在开区间
?
a,b
?
内可导。
f(a)f(b)
b
1
f(a)
a
1
f(a)?0
,
F(b)
=
a
1
f(b)
b
1
f(b)
b
=
0
可得
1
又由
F(a)
=
a
1
F(a)?F(b)?0
.
综上所述,可知
F(x)
满足罗尔中值定理的条件,则至少存在一点
?
?
?
a,b
?
使得
f
?
(
?
)?
?
a?
b
?
f
?
(
?
)?
?
f(a)?f(b)
?
?0
故
F
?
(
?
)?
证法三:积分法
把需证之式变式
f(a)?f(b)
a?b
?
f(b)?
f(a)
?
?
?
b?a
?
f
?
(
?
)?0
对应改写成
?
f(b)?f(a)
?
?
?
b?a
?
f
?
(
x)?0
(把
?
换成
x
)
证明上述方程在
?
a,b
?
内存在根,将上式左边对
x
积分,有
?
[
f(b)?f
(a)?
?
b?a
?
f
?
(x)
]
dx<
br>=
?
f(b)?f(a)
?
x?
?
b?a
?
f(x)?c
故取
F(x)?
?
f(b)?f(a)
?
x?
?
b?a
?
f(x)
,则
F(x)
在
?
a,b
?
上连续,在
?
a,b
?
内可导
且
F(a)?F(b)
=
af(b)?bf(a)
。由罗尔中值定理知,至
少存在一点
?
(
a
<
?
<
b
)
使
F
?
(x)?0
既
?
f(b)?f(a)
?
?
?
b?a
?
f
?
(
?
)
=<
br>0
6
新疆师范大学数学科学学院2014届数学与应用数学专业毕业论文
3.3
柯西(Cauchy)中值定理的证明
证法一:构造函数
构造辅助函数
L(x)
?f(x)?kg(x)
其中
k?
f(b)?f(a)
g(b)?
g(a)
根据已知条件和连续函数的性质,我们可以知道
L(x)
在闭区间
?
a,b
?
上是连续的,
在开区间
?
a,b
?
内是可导的,并且还有
L(a)?L(b)
,所以我们可以根据罗尔定理
就可以得到
函数
L(x)
在开区间
?
a,b
?
内至少存在一点
?
,使得
L
?
(
?
)?f
?
(
?
)?kg
?
(
?
)?0
?
k?
f
?
(
?
)
f
?
(x)f(b)?f(a)
故证得
?
?
?
g(
?
)
g(x)g(b)?g
(a)
证法二:行列式法
构造辅助函数
G(x)?
f(a)
g(a
)
1
f(b)
g(b)
1
f(x)
g(x)
1 ,则
F(x)
=
f(a)
g(a)
f(b)f(a)
-
g(b)g(a)
f(x)f(b)
+
g(x)
g(b)
f(x)
f(x)
?g(b)f(a)?g(a)f(b)?g(x)f(a)?g
(a)f(x)?g(x)f(b)?g(b)f(x)
?
?
g(a)?g
(b)
?
f(x)?g(x)
?
f(a)?f(b)
?
?<
br>?
g(b)f(a)?g(a)f(b)
?
由此可得
f(b)
g(b)
1
在闭区
f
?
(b)
g
?
(b)
1
?
间
?
a,b
?
上
f(b)
g
(b)
1
连
f
?
(x)
g
?
(x)
1
?
续。
f
?
(a)
G
?
(
x)
=
g
?
(a)
1
?
f(a)
=
g(a)
1
f(b)
g(b)
1
f(x)f(a)
g(x
)
+
g(a)
11
f(x)f(a)
g(x)
+
g
(a)
11
f
?
(x)
f(b)
g
?
(x
)
=
g(b)
1
?
f
?
(x)f(a)
-
g
?
(x)g(a)
f
?
(x)
g?
(x)
?f(b)g
?
(x)?g(b)f
?
(x)
?f(a)g
?
(x)?g(a)f
?
(x)
?
?
g(a)?g(b)
?
f
?
(x)?
?
f(a)?f(b)
?
g
?
(x)
。
f(a)
由此可得在开区间?
a,b
?
内可导。由
G(a)
=
g(a)
1
7
f(b)
g(b)
1
f(a)
g(a)
=0
1
新疆师范大学数学科学学院2014届数学与应用数学专业毕业论文
f(a)
G(b)
=
g(a)
1
f(b)
g(b)
1
f(b)
g(b)
=
0
可得
G(a)?G(b)?0<
br>.
1
综上所述,可知
G(x)
满足罗尔中值定理的条件,则至少存
在一点
?
?
?
a,b
?
使得
G
?(
?
)?
?
g(a)?g(b)
?
f
?
(
?
)?
?
f(a)?f(b)
?
g
?
(
?
)?0
故
证法三:积分法
f
?
(
?
)
f(b)?f(a)
=
?<
br>g(
?
)
g(b)?g(a)
把需证之式变式
?
f(
b)?f(a)
?
g
?
(
?
)?
?
g(b
)?g(a)
?
f
?
(
?
)?0
对
应改写成
?
f(b)?f(a)
?
g
?
(x)?
?
g(b)?g(a)
?
f
?
(x)?0
(把
?<
br>换成
x
),证明上述方
程在
?
a,b
?
内存
在根,将上式左边对
x
积分,有
?
?
f(b)?f(a)
?
g
?
(x)?
?
g(b)?g(a)
?
f
?
(x)
dx
=
?
f(b)?f(a)
?
g(x)?
?
g(b)?g(a)
?
f(x)?c
故取
F(x)
=
?
f(b)?f(a)
?
g(x)?
?
g(b)?g(a)
?
f(x)
,则
F(x)
在
?
a,b
?
上连续,在
?
a,b
?
内可导且F(a)?F(b)?g(a)f(b)?g(b)f(a)
。由罗尔中值定理知,至少存在一点<
br>?
(
a
<
?
<
b
)使
F
?
(x)?0
既
?
f(b)?f(a)
?
g
?(
?
)?
?
g(b)?g(a)
?
f
?
(
?
)?0
;
通过以上证明可知,“积分法”的关键步聚也是构造辅助函
数,其基础方法是:
⑴将需证之式整理,使等式右边为零,左边的
?
改写成
x
;⑵对等式左边关于
x
积
分;⑶对应积分值写成
F(x)
;
这种方法最大优点在于其规律性,不需要过多的
考虑步聚。而只需根据规律就可步步得出证明,已掌握和
运用。
4. 微分中值定理的几何解释
4.1罗日(Rolle)中值定理的几何解释
在每一点都可导的一段连续曲线上,如果曲线的两端点
高度相等,
则至少存在一条水平切线。(图4-1)
图4-1
8
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4.2
拉格朗日(Lagrange)中值定理的几何解释
在满足定理条件的曲线
y?f(x)
上至少存在一点
p
(
?
,
f(
?
)
),
设曲线在该点处的切线平行于
曲线两端点的连线
AB
(图4-2)
图4-2
4.3 柯西(Cauchy)中值定理的几何解释
?
x?f(
x)
在曲线
?
(其中
x
为参数,
a
<
x<
br><
b
)存在一点,
?
y?g(x)
使曲线过该点的切线平行
于过曲线两端点
A
?
f(a),g(a)
?
,
B
?
g(a),g(b)
?
的弦 (图4-3)
图4-3
综上所述,这三个中值定理归纳起来,用几何解释为:在区间
?
a,b?
上连续且除
端点外每一点都存在不垂直于
x
轴的切线的曲线,它们有个
共同的特征
y?f(x)
在曲线上至少存在一点,过该点的切线平行于曲线端点的连线。
5. 微分中值定理的应用
三个定理的应用主要有讨论方程根的存在性,等式证明,不等
式证明,求近似值
等;以下主要以例题的形式分别展示三个定理的应用。
⑴罗尔中值定理的应用
n
?
且满足
a
0
?
例1:设
a
i
?
R
?
i?1,2,3......
a
1
a
2
a
??......?
n
?0
。证明:方程
23n?1
a
0
?a
1
x?a
2x
2
?......?a
n
x
n
?0
在
?
0,1
?
内至少有一个实根。
证:作辅助函数
F(x)?a
0
x?
F(1)?
a
0
?
a
12
a
2
3
a
x?x?......?
n
xn?1
则
F(0)?0
,
23n?1
a
1
a<
br>2
a
??......?
n
?0
,
F(x)
在
?
0,1
?
上连续,在
?
0,1
?
内可
导,故满足
23n?1
罗尔中值定理条件。因此存在
?
?
?
0,1
?
,使
F
?
(
?
)?0
又
9
新疆师范大学数学科学学院2014届数学与应用数学专业毕业论文 <
br>F
?
(x)?
a
0
?a
1
x?a
2
x
2
?......?a
n
x
n
?0
由此
即知原方程在
?
0,1
?
内至少有一个实根。
例2:设函数
f(x)
在
?
a,b
?
上连续,在
?
a,b?
内可导,且
f(a)?f(b)?0
。试证:
在
?
a
,b
?
(
a
>
0
)内至少存在一点ξ使
f
?
(
?
)?f(
?
)
;
证:选取辅助函数F(x)?
f(x)e
?x
,则
F(x)
在在
?
a,b
?
上连续,在
?
a,b
?
内可导,
F(a
)?F(b)?0
。由Rolle定理知,至少存在一点
?
?
?
a,
b
?
使
F
?
(
?
)?f
?
(?
)e
?
?
?f(
?
)e
?
?
?
?
f
?
(
?
)?f(
?
)
?
e
?
?
?0
?e
?
?
>
0
即
f
?
(
?
)?f(
?
)?0
?
f
?
(
?
)?f(
?
)
。 <
br>例
1
?
1
xsin
0?x?
?
3:试讨下列
函数
f(x)?
?
x
?
在指定区间内是否存在一<
br>?
x?0
?
0
点ξ使
f
?
(
?)?0
;
解:
limf(x)?
limxsin
x?0
x?o
1
?
1
?
?0?f(0)
故
f(x)<
br>在
?
0,
?
上连续,且
x
?
?
?<
br>f
?
(x)?sin
1111
?
1
?
?1
?
?cos
x?
?
0,
?
,
f(0)?f()?0
从而f(x)
在
?
0,
?
上满足
xxx
?
?
?
?
?
?
?
?
1
?
罗尔定理的
条件,即
?
?
?
?
0,
?
使
f
?
(
?
)?0
;
?
?
?
⑵拉格朗日中值定理的应用
例1:设
f(x)为
?
a,b
?
上二阶可导函数,
f(a)?f(b)?0
,并存在
c?
?
a,b
?
使得
f
?
c
?
>
0
,试证:至少存在一点
?
?
?
a,
b
?
使得
f
??
?
?
?
<
0;
证:由
f(x)
为
?
a,b
?
上二阶可导
函数,则
f(x)
在
?
a,b
?
,
?
c,
d
?
上均二阶可导。由
Lagrange中值定理得
?
?
1
?
?
a,c
?
使得
f(
?
1
)?
f(
?
2
)?
f(c)?f(a)
>
0
,
?
?
2
?
?
c,b
?
使得
c?a
f(b)?f(c)
<
0
而
f
?
(x)
在
?
?
1
,
?
2
?
?
?
a
,b
?
,
b?c
同样推得
f
??
?
?<
br>?
=
f
?
(
?
2
)?f
?
(
?
1
)
<
0
;
?
2
?
?
1
10
新疆师范大学数学科学学院2014届数学与应用数学专业毕业论文
例2:应用拉格朗日中值定理证明下列不等式:
b?abb?ax
⑴<
ln
<
其中
0
<
a
<
b
⑵<
ln
?
1?x
?
<
x
其中
x
>
0
baa1?x
证:⑴设
f(x)?lnx
x?
?
a,b
?
显然
f(x)
在
?<
br>a,b
?
上满足拉格朗日中值定理条
件,且
f
?
(x
)?
1
b?a
f(b)?f(a)1
故
?
?
?
?
a,b
?
使
?f
?
(
?
)?
?
f(b)?f(a)
?
x
?
b?a
?
?lnb?lna?
b?a
?
?
ln
b
b?a
11b?a
1
b?a
b?a
?
而<< 故有<<
ababa
??
?
即
b?abb?a
<
ln
<;
baa
⑵设
f(x
)?ln
?
1?x
?
,则
f(x)
在
?
0
,x
?
上满足拉格朗日中值定理条件,
f
?
(
?
)
?
1ln
?
1?x
?
?ln
?
1?0
?<
br>ln
?
1?x
?
??
?
?
?
0,x
?
1?
?
x?0
x
11ln
?
1?x
?
1
<<1
?
<<1
1?x
1?
?
1?x
x
又
因为1<
1?
?
<
1?x
?
?
x<
ln
?
1?x
?
<
x
;
1?x
例3:求
0.97
的近似值;
解:
0.97
是
f(x)?x
在
x?0.97
处的值,令
x
0
?1
x?x
0
??x?0.97
则
?x?x?x
0
?0.97?1??0.03
由Lagrang
e中值定理,存在一点
?
?
?
0.97,1
?
f
?
(
?
)?
近似计算得
0.97
?1?
f(1)?f(0.97)
可取
?
?1
0.03
?x
?
?
?
?
?0.03
?
?1?
1<
br>.?
?
?0.03
?
?0.985
;
2
⑶柯西中值定理的应用
例1:设
0
<
?
<?
<
?
sin
?
?sin
?
?cot
?
; ,证明:存在
?
?
?
?
,
?
?使得
2
cos
?
?cos
?
证:设
f(x)?
sinx
g(x)?cosx
x?
?
?
,
?
?
则
f(x),g(x)
在
?
a,b
?
上满足柯西中值
定理条件,故
??
?
?
?
,
?
?
使得
sin
?
?sin
?
f
?
(
?
)co
?
s
????co
?
t
即
?
co
?
s?
co
?
sg(
?
)?sin
?
11
新疆师范大学数学科学学院2014届数学与应用数学专业毕业论文
sin<
br>?
?sin
?
?cot
?
,
?
?
?
?
,
?
?
;
cos
?
?cos
?
例2:设函数
f(x)
在
?
a,b
?
上连续,在
?
a,b
?
上可导,试证:存在
?
?
?
a
,b
?
使得
f(b)?f(a)?
?
f
?
(
?
)ln
b
;
a
证:设
g(x)?lnx
显
然它在
?
a,b
?
上与
f(x)
一起满足柯西中值定理条件
,所以存
在
?
?
?
a,b
?
使得
b
f(b)?f(a)f
?
(
?
)
?
整理后既得
f
(b)?f(a)?
?
f
?
(
?
)ln
;
1
a
lnb?lna
?
例3:设
x
>
0
对
0
<
?
<
1
的情况,求证
x
?
?
?
x?1?
?
;
证:当
x?1
时结论显然成立
;当
x?1
时,取
?
x,1
?
或
?
1,x
?
,在该区间设
f(x)?x
?
F(x)?dx
由Cauchy定理得
f(x)?f(1)f
?
(
?
)
<
br>?
?
?
x,1
?
或
?
?
?
1,x
?
即
?
F(x)?F(1)F
?
(
?)
x
?
?1
x
?
?1
??
?
?1
?
?1
?
?1
??
?
;当
x
>
1
时,
?
?
?
x,1
?
?
>1即>
1
?
x?
?
?
x
?
??
又
?
x?
?
?
?
?
x?1
?
<
0
故
x
?
?1
>
?
x?
?
即
x
?
?1
<
1?
?
;
当
x
>
1
时
?
?
?
1,x
?,
?
?
?1
<
1
即
?
x?
?
?
?
?
x?1
?
>
0
故
x?
?1
>
?
x?
?
即
x
?
?
1
<
1?
?
;
例4:设
?
>
e
,
0
<
x
<
y
<
t
?
证明:<
br>a
y
?a
x
>
?
cosy?cosx
?a
x
lna
成立;
2
证:
令
f(t)?a
g(t)?cost
由题设条件可知,
f(t),g(t)
在
?
x,y
?
上满足
Cauchy
f(x)?f(y)f
?
(
?
)
a
y
?a
x
a
?
lna
定理的条件,于是有即
?<
br>?
g(x)?g(y)g
?
(
?
)
cosy?cos
xsin
?
(
0
<
x
<
?
<
y<
br><
?
) 故
2
1
>
?
cosy?cosx
?
a
?
lna
>
?
cosy?cosx
?
a
x
lna
sin
?
a
y
?a
x
>
?
cosy?cosx
?
a
?
lna
即
a
y
?a
x
>
?
cosy?cosx<
br>?
a
x
lna
12
新疆师范大学数学科学学院2014届数学与应用数学专业毕业论文
6.总结
本文的研究成果是通过大学阶段的有关数学分析知识的学习,和一些相关学
科内容知识的学习,
并结合一些相关的参考图书资料,以及通过网络收集期刊,
报刊和杂志上的相关内容,其中还包括自己对
这些内容的理解,还通过多方面的
了解和研究,且在和老师及同学们一起探讨下,了解到微分中值定理的
内在联系,
也对微分中值定理深层进行了探讨,还对微分中值定理的应用做了归纳总结;
微分
中值定理不仅是微分学的基本定理,而且它是微分学的理论核心,有着
少泛的应用。本文主要是对微分中
值定理等式的证明,不等式的证明,方程根的
存在性以及求近似值等的应用。应用微分中值定理证明命题
的关键是构造辅助函
数,构造满足某个微分中值定理的条件而得到要证明的结论。
13
新疆师范大学数学科学学院2014届数学与应用数学专业毕业论文
参考文献:
[1] 华东师范大学数学系 编.数学分析上册[M]
北京:高等教育出版社 第三版,2001年
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欧阳光中,朱学炎,复旦大学数学系.数学分析上册[M] 北京:高等教育出版社
第三版,2007年
[3]
芬尼(FINNEY),韦尔(WEIR),杰尔当诺(GIURDANO) 叶其孝,王耀东,唐克
译
托马斯微积分. 高等教育出版社 第十版,2003年
[4] James
stewart .白峰杉 主译 . 微积分上册 高等教育出版社 第一版,2004年
[5] 刘章辉.微分中值定理及其应用[J] 山西大同大学学报(自然科学版),2007年
[6] 杨耕文. 用行列式法证明微分中值定理[J] 咯阳大学学报,2006年
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孙清华,孙吴.数学分析疑难分析与解题方法上册[M]中国.武汉:华中科技大学出版社,
2006年
[8] 张则曾,周湘泉等. 微分中值定理的推广[J] 山东师大学报,1998年
14
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